Question

【題目】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	SO42-、OH-

在下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的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，測得乙燒杯中c電極質量增加了16g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關系如圖。據此回答下列問題：

（1）M為電源的_______________極（填“正”或“負”），電極b上發生的電極反應為_____________。

（2）電極e上生成的氣體在標準狀態下的體積為________。

（3）寫出乙燒杯中的電解池反應___________________。

（4）若電解過程中，乙燒杯中的B溶液中的金屬離子全部析出，此時電解還能繼續進行，原因是________________。

（5）若經過一段時間后，測得乙燒杯中c電極質量增加了16g，要使丙燒杯中的C溶液恢復到原來的狀態，正確的操作是________________。

Answer 1

【答案】

（1）負；4OH--4e-=O2↑+2H2O；

（2）5.6L；

（3）2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；

（4）能；B溶液中的金屬離子全部析出，電解質為硫酸，反應變為電解水的反應；

（5）加入4.5g水。

【解析】

試題分析：測得乙中c電極質量增加了16g，則乙中含有Cu2+，結合離子的共存可知，B為CuSO4，丙中pH不變，則C為硫酸鈉或硫酸鉀，甲中pH增大，則A為KOH或NaOH。

（1）乙中c電極銅離子得電子，則c為陰極，即M為電源負極，則b為陽極，堿溶液中OH-放電，電極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2O，故答案為：負；4OH--4e-=O2↑+2H2O；

（2）e電極上氫離子放電生成氫氣，n（Cu）==0.25mol，由Cu～2e-～H2↑可知生成標況下氫氣的體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案為：5.6L；

（3）乙燒杯中為惰性電極電解硫酸銅溶液，總反應為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案為：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；

（4）B溶液中的金屬離子全部析出，電解質為硫酸，電解時溶液中的氫離子、氫氧根離子放電，能繼續電解，故答案為：能；B溶液中的金屬離子全部析出，電解質為硫酸，反應變為電解水的反應；

（5）丙中電解質為硫酸鈉或硫酸鉀，實質為電解水，由電子守恒可知H2O～2e-～Cu，則要恢復原狀，加0.25mol×18g/mol=4.5g水，故答案為：加入4.5g水。