Question

16．如圖所示裝置中，甲、乙兩個燒杯分別盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液，電極均為石墨電極．
接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得甲中NaOH濃度為6.25%，乙中c電極質(zhì)量增加．
據(jù)此回答問題：
（1）電源的N端為正極；
（2）電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）電極c的質(zhì)量變化是71.1g．

Answer 1

分析 （1）該裝置是電解池，接通電源，經(jīng)過一段時間后，乙中c電極質(zhì)量增加，說明c電極是電解池陰極，則d電極是陽極，連接電解池陽極的原電池電極N是正極；
（2）電解氫氧化鈉溶液時，b為陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣；
（3）根據(jù)NaOH的濃度變化求出電解的水的物質(zhì)的量，根據(jù)電子守恒計算c的質(zhì)量變化．

解答 解：（1）該裝置是電解池，接通電源，經(jīng)過一段時間后，乙中c電極質(zhì)量增加，說明C電極是電解池陰極，則d電極是陽極，連接電解池陽極的原電池電極是正極，所以N是原電池正極，故答案為：正；
（2）電解氫氧化鈉溶液時，b為陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）設(shè)電解的水的質(zhì)量為xg，則100g×5.00%=（100-x）g×6.25%，解得x=20，甲中反應(yīng)2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，乙中反應(yīng)2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4H⁺，由電子守恒可知：2H₂O～4e^-～2Cu
           2×18      2×64
           20g         m
則m=$\frac{20g×2×64}{2×18}$=71.1g；
故答案為：71.1．

點評 本題考查了原電池原理的應(yīng)用，做題時要注意根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷出電解池的陰陽級，進而判斷出電源的正負極，要注意兩個電解池為串聯(lián)電路，各電極上得失電子的數(shù)目相等．做題時要正確寫出電極方程式，準確判斷兩極上離子的放電順序，題目難度中等．