Question

【題目】如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極．接通電源，經過一段時間后，測得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質量增加．據此回答問題：

（1）電源的N端為極．
（2）電極b上發生的電極反應為 ．
（3）列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積 ．
（4）電極c的質量變化是g．

Answer 1

【答案】
（1）正
（2）4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑
（3）2.8L
（4）16
【解析】解：（1.）乙杯中c質量增加，說明Cu沉積在c電極上，電子是從b﹣c移動，M是負極，N為正極，所以答案是：正；
（2.）甲中為NaOH，相當于電解H2O，陽極b處為陰離子OH﹣放電，即4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，所以答案是：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；
(3.)丙中為K2SO4 ， 相當于電解水，設電解的水的質量為x．由電解前后溶質質量相等有，100×10%=（100﹣x）×10.47%，得x=4.5g，故為0.25mol．由方程式2H2+O2═2H2O可知，生成2molH2O，轉移4mol電子，所以整個反應中轉化0.5mol電子，則生成O2為0.5mol× =0.125mol，標況下的體積為0.125×22.4=2.8L，所以答案是：2.8L．
（4.）整個電路是串聯的，所以每個燒杯中的電極上轉移電子數是相等的，根據電極反應：Cu2++2e﹣=Cu，可知轉移0.5mol電子生成的m（Cu）= ×64g/mol=16g．所以答案是：16．