Question

（8分）下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放NaOH溶液、CuSO₄溶液和K₂SO₄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16g。據(jù)此回答下列問題：
（1）電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為                                  ；
（2）計算電極e上生成的氣體在標準狀態(tài)下的體積：                 ；
（3）電解后甲溶液的pH         （填“增大”、“減小”或“不變”），簡述其原因：                                                    ；
（4）如果電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續(xù)進行，為什么？
                                                           。

Answer 1

（1）4OH^－－4e^－=2H₂O + O₂↑（2分）
（2）5.6 L （2分）
（3）增大（1分）因為相當(dāng)于電解水（1分）
（4）能，因為CuSO₄溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠₂SO₄溶液，反應(yīng)變?yōu)殡娊馑�的反�?yīng)（2分）

（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為陽極，a為陰極，M為負極，N為正極。甲中為NaOH，相當(dāng)于電解H₂O，陽極b處為陰離子OH^－放電，即4OH^－－4e^－=2H₂O + O₂↑。
(2)當(dāng)乙中有16gCu析出時，轉(zhuǎn)移的電子為0.5mol。而整個電路是串聯(lián)的，故每個燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的。丙中為K₂SO₄，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)整個反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.5mol電子時，生成的H₂為0.25mol，標況下的體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L。
(3)甲中相當(dāng)于電解水，故NaOH的濃度增大，pH變大。
(4)銅全部析出后，電解質(zhì)變?yōu)镠₂SO₄，所以電解反應(yīng)仍能進行。