Question

從H^＋、K^＋、Cu^2＋、Cl^－、SO中選取適當的離子組成符合下列情況的電解質，進行電解(陽離子只能使用一次)。
(1)以碳棒為電極進行電解，電解質的物質的量減少，水的物質的量保持不變，兩極都有氣體生成，氣體體積相同，則該電解質的化學式為____________，電解的陰極反應____________，電解的陽極反應________________________，電解的總方程式是______________________。
(2)以鉑絲為電極進行電解，水的物質的量減少，電解質的物質的量保持不變，兩極都有氣體生成，氣體體積比為2：1，則該電解質的化學式為____________________，陰極反應式為____________________，陽極反應式為___________________________。
(3)惰性電解，電解質的物質的量減少，水的物質的量也減少，pH下降，則電解質的化學式為____________，電解的總方程式為__________________________________。

Answer 1

10分（每空1分，最后一空2分）
(1)HCl　；2H^＋＋2e^－＝H₂↑ ；2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑　； 2HClH₂↑＋Cl₂↑
(2)K₂SO₄　；4H^＋＋4e^－＝2H₂↑ ；4OH^－－4e^－＝2H₂O＋O₂↑
(3)CuSO₄　2CuSO₄＋2H₂O2Cu＋O₂↑＋2H₂SO₄

試題分析：陽離子放電順序為Cu²⁺＞Na⁺＞H⁺，陰離子放電順序為Cl^-＞OH^-＞SO₄^2-。
(1) 電解質的物質的量減少，水的物質的量保持不變，兩極都有氣體生成，氣體體積相同，說明電解的HCl，銅離子、氯離子放電，則電解質質量減小，水量不變，故電解質的化學式為HCl，電解的陰極反應為2H^＋＋2e^－＝H₂↑，電解的陽極反應為2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑，電解的總方程式是2HClH₂↑＋Cl₂↑。
(2) 以鉑絲為電極進行電解，水的物質的量減少，電解質的物質的量保持不變，兩極都有氣體生成，氣體體積比為2：1，說明電解的是)K₂SO₄，氫離子、氫氧根離子放電，則電解質質量不變，水量減少，故該電解質的化學式為K₂SO₄，陰極反應式為4H^＋＋4e^－＝2H₂↑，陰極反應式為4OH^－－4e^－＝2H₂O＋O₂↑。
(3)惰性電解，電解質的物質的量減少，水的物質的量也減少，pH下降，說明電解的是CuSO₄，則銅離子、氫氧根離子（或氯離子、氫離子）放電，所以電解質和水量都減少，故電解質的化學式為CuSO₄，電解的總方程式為2CuSO₄＋2H₂O2Cu＋O₂↑＋2H₂SO₄。
點評：本題考查電解原理，明確離子的放電順序是解答本題的關鍵，注意電極材料與發生的電極反應即可解答，題目難度大。