Question

 （原創(chuàng)）（10分）A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?cè)谒�中電離出的離子如下表所示：

陽(yáng)離子	Na+、K+、Cu2+
陰離子	SO42— 、OH－

    下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)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(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了16g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系圖如上。據(jù)此回答下列問(wèn)題：

  （1）M為電源的     極（填寫(xiě)“正”或“負(fù)”）

電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為                             ；

  （2）計(jì)算電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積：           ；

  （3）寫(xiě)出乙燒杯的電解池反應(yīng)

  （4）如果電解過(guò)程中B溶液中的金屬離子全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？

 

  （5）若經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了16g，要使丙恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，操作是                 。

 

Answer 1

 解析:（1）乙中c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^－=Cu，即c處為陰極，由此可推出b為陽(yáng)極，a為陰極，M為負(fù)極，N為正極。測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了16g

    有金屬析出的是Cu²⁺，其他的都不可能，而Cu²⁺只有和SO₄^2—結(jié)合，可以確定為B為硫酸銅；由常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系圖，可以確定在A為KOH或NaOH，

    C為K₂SO₄或Na₂SO₄。甲中為KOH或NaOH，相當(dāng)于電解H₂O，陽(yáng)極b處為陰離子OH^－放電，即4OH^－－4e^－=2H₂O + O₂↑。

  （2）當(dāng)乙中有16gCu析出時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為0．5mol，2CuSO₄+2H₂O2Cu+O₂↑+2H₂SO₄。而整個(gè)電路是串聯(lián)的，故每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的。丙中為K₂SO₄或Na₂SO₄，相當(dāng)于電解水，由方程式2H₂O2H₂↑+O₂↑可知，生成2molH₂，轉(zhuǎn)移4mol電子，所以當(dāng)整個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0．5mol電子時(shí)，生成的H₂為0．25mol，標(biāo)況下的體積為0．25mol×22．4L/mol=5．6L。甲和丙燒杯中消耗水0．25mol，若要恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)操作是向燒杯中加4．5g水

  （4）銅全部析出后，電解質(zhì)變?yōu)镠₂SO₄，所以電解反應(yīng)仍能進(jìn)行。

    答案：（1） 負(fù)（1分）; 4OH^－－4e^－=2H₂O + O₂↑（2分）

  （2）5．6 L （2分）

  （3）2CuSO₄+2H₂O2Cu+O₂↑+2H₂SO₄（2分）

  （4）能，因?yàn)镃uSO₄溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠₂SO₄溶液，反應(yīng)變?yōu)殡娊馑�的反�?yīng)（3分）

  （5）向丙燒杯中加4．5g水（2分）