Question

【題目】A、B、C三種強電解質(zhì)，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－

上圖所示裝置中，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(jīng)過一段時間后，測得乙中c電極質(zhì)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(guān)系圖如上。據(jù)此回答下列問題；

(1)M為電源的 (填“正”或“負”)極，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為 。

(2)計算電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積 。

(3)寫出乙燒杯的電解總反應(yīng)； 。

(4)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出，此時電解能否繼續(xù)進行，為什么?

(5)要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài)，操作是 。

Answer 1

【答案】(1)負 4OH－-4e－2H2O+O2↑

(2)5.6 L

(3)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

(4)能，因為CuSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，反應(yīng)實質(zhì)變?yōu)殡娊馑�的反�?yīng)

(5)向丙燒杯中加4.5 g水

【解析】(1)根據(jù)乙中c極質(zhì)量增加說明乙為硫酸銅溶液，c電極為陰極，M為電源負極，再依據(jù)pH的變化情況，可知丙為硫酸鉀或者硫酸鈉，甲為氫氧化鈉或者氫氧化鉀，甲、丙都是電解水。b為陽極，電極反應(yīng)式為4OH－-4e－2H2O+O2↑。(2)丙中e電極為陰極，生成的氣體為氫氣，根據(jù)16 g銅單質(zhì)，結(jié)合電子守恒可以確定氫氣物質(zhì)的量為0.25 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下為5.6 L。(3)乙中為電解硫酸銅溶液，電解總反應(yīng)方程式為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。(4)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出，此時繼續(xù)電解時為電解硫酸溶液，電解反應(yīng)可繼續(xù)進行，其實質(zhì)為電解水。(5)要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài)，需要添加水，其物質(zhì)的量(等于氫氣的物質(zhì)的量)為0.25 mol，質(zhì)量為4.5 g。