Question

（8分）用碳棒作電極，在Na⁺、Cu²⁺、Cl^－、SO₄^2－等離子中選出適當離子組成電解質，電解其溶液，寫出符合條件的一種電解質的化學式：
⑴當陰極放出H₂，陽極放出O₂時，電解質是                ；
⑵當陰極析出金屬，陽極放出O₂時，電解質是               ；
⑶當陰極放出H₂，陽極放出Cl₂時，電解質是                ；
(4)通過電子的物質的量與陰極析出的金屬的物質的量、陽極析出的氣體的物質的量之比為4∶2∶1時，電解質的化學式是                     。

Answer 1

（1）Na₂SO₄      (2) CuSO₄    (3) NaCl       (4)CuSO₄

（1）陰極放出H₂，陽極放出O₂，說明相當于電解水，所以溶質可以是Na₂SO₄。
（2）在水溶液中Na⁺不可能放電，所以只能是Cu²⁺放電。陽極放出O₂，說明是OH^－放電，所以不能還原氯離子，溶質是CuSO₄。
（3）陰極放出H₂，說明是溶液中的氫離子放電，因此不能含有銅離子。陽極放出Cl₂，說明溶液中必須含有氯離子，所以溶質為NaCl。
（4）陰極析出金屬，說明必須含有銅離子。由于陰極析出的銅的物質的量和陽極析出的氣體的物質的量之比為2∶1，即每生成1mol該氣體，反應中就轉移4mol電子，所以氣體是氧氣。故溶質為CuSO₄。