Question

A、B、C三種強電解質,它們在水中電離出的離子如下表所示:

陽離子	Na+、K+、Cu2+
陰離子	S、OH-

如圖1所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,電極均為石墨電極。接通電源,經過一段時間后,測得乙中c電極質量增加了16 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關系如圖2所示。請回答下列問題:

(1) M為直流電源的 極,b電極上發生的電極反應為 。

(2)計算e電極上生成的氣體在標準狀況下的體積為 。

(3)寫出乙燒杯中的總反應的離子方程式: 。

(4)要使丙燒杯中的C溶液恢復到原來的狀態,需要進行的操作是(寫出要加入的物質和質量) 。

 

Answer 1

(1)負 4OH--4e-=2H2O+O2↑

(2)5.6 L (3) 2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑

(4)向丙燒杯中加4.5 g水

【解析】乙中c電極質量增加了16 g,說明c電極上有銅析出,所以c電極是陰極,則M是負極。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關系如圖2所示,甲溶液pH增大,所以甲中盛放的只能是堿,乙中pH降低且有銅生成,說明該溶液是硫酸銅溶液,丙中溶液的pH不變,說明電解的是水且溶液的濃度增大對其pH無影響,所以是強酸強堿鹽。(1)M是負極,則b是陽極,陽極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣,所以電極反應式為4OH--4e-=2H2O+O2↑。(2)e是陰極,e上氫離子得電子生成氫氣,根據轉移電子數相同

～～,生成16 g銅轉移電子0.5 mol,所以生成氫氣的體積標準狀況下是5.6 L。 (3)電解硫酸銅溶液時析出銅和氧氣,同時生成硫酸,電池反應式為 2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑。(4)丙燒杯中電解的是水,根據轉移電子守恒或關系式2H2O=2H2↑+O2↑～4e-～2Cu知,電解4.5 g水,所以向丙燒杯中加4.5 g水即可。