Question

【題目】下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放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，經過一段時間后，測得丙中K2SO4的質量分數變為10.47%，乙中c電極質量增加。

①電源的N端為________極；

②電極b上發生的電極反應式為___________________________________________；

③電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積___________L；

④電極c的質量變化是________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電極質量增加是因為銅離子得電子生成單質銅，附著在電極表面，所以c電極一定為電解的陰極。從而推測出來M為負極，N為正極。

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

（3）丙中電解K2SO4的溶液實際相當于電解水，水減少使溶液的質量分數由10%升高到10.47%。原來的100 g 10.00%的K2SO4溶液中含有硫酸鉀10g，反應后溶液質量為10÷10.47% = 95.51g，所以減少的水為100-95.51=4.49g，即反應的水約為0.25mol，根據電解水的反應，轉移電子為0.5mol，所以每個電極上轉移的電子都是0.5mol。根據b電極的反應方程式，可計算出生成的氧氣為0.125mol體積為2.8L。

（4）c電極的反應是Cu2+ + 2e- = Cu，轉移0.5mol電子，生成0.25molCu質量為16g。

（5）甲為氫氧化鈉溶液，電解時相當于電解水，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。