Question

【題目】下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。

接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?/span>10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。

①電源的N端為________極；

②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________________________________________；

③電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積___________L；

④電極c的質(zhì)量變化是________g；

⑤電解前后溶液的pH保持不變的是________。

A．甲溶液 B．乙溶液 C．丙溶液

Answer 1

【答案】 正 4OH－-4e－=2H2O＋O2↑ 2.8 16 C

【解析】（1）c電極質(zhì)量增加是因?yàn)殂~離子得電子生成單質(zhì)銅，附著在電極表面，所以c電極一定為電解的陰極。從而推測(cè)出來M為負(fù)極，N為正極。

（2）b為電解氫氧化鈉溶液的陽極，所以應(yīng)該是氫氧根失電子生成氧氣，即4OH－-4e－=2H2O＋O2↑

（3）丙中電解K2SO4的溶液實(shí)際相當(dāng)于電解水，水減少使溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由10%升高到10.47%。原來的100 g 10.00%的K2SO4溶液中含有硫酸鉀10g，反應(yīng)后溶液質(zhì)量為10÷10.47% = 95.51g，所以減少的水為100-95.51=4.49g，即反應(yīng)的水約為0.25mol，根據(jù)電解水的反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子為0.5mol，所以每個(gè)電極上轉(zhuǎn)移的電子都是0.5mol。根據(jù)b電極的反應(yīng)方程式，可計(jì)算出生成的氧氣為0.125mol體積為2.8L。

（4）c電極的反應(yīng)是Cu2+ + 2e- = Cu，轉(zhuǎn)移0.5mol電子，生成0.25molCu質(zhì)量為16g。

（5）甲為氫氧化鈉溶液，電解時(shí)相當(dāng)于電解水，隨著水的減少，氫氧化鈉濃度增加，pH增大。乙為硫酸銅溶液，電解的反應(yīng)為2CuSO4 + 2H2O2Cu + O2↑+ 2H2SO4，所以溶液的pH減小。丙為硫酸鉀溶液，電解硫酸鉀相當(dāng)于電解水，但是不管濃度如何變化，硫酸鉀終究是中性的，pH=7，保持不變。答案為丙。