Question

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-

如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放250mL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8g．常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系圖如圖丁．據(jù)此回答下列問題：
（1）M為電源的

 

極（填寫“正”或“負”），電極b上發(fā)生的電極反應為

 

．
（2）計算電極e上生成的氣體在標準狀況下的體積：

 

．
（3）乙燒杯的電解反應方程式為

 

；此時乙燒杯中溶液的pH=

 

．
（4）若經(jīng)過一段時間后，測得乙中c電極質(zhì)量增加了m g時，要使丙恢復到原來的狀態(tài)，具體操作是

 

．

Answer 1

考點：電解原理,常見離子的檢驗方法

專題：

分析：測得乙中c電極質(zhì)量增加了8g，則乙中含有Cu²⁺，結(jié)合離子的共存可知，B為CuSO₄，丙中pH不變，則C為硫酸鈉或硫酸鉀，甲中pH增大，則A為KOH或NaOH，
（1）乙中c電極銅離子得電子，則c為陰極，即M為電源負極，則b為陽極，堿溶液中OH^-放電；
（2）e電極上氫離子放電生成氫氣，利用Cu～2e^-～H₂↑來計算；
（3）乙燒杯中為惰性電極電解硫酸銅溶液；根據(jù)氫離子濃度計算PH；
（4）丙中電解質(zhì)為硫酸鈉或硫酸鉀，實質(zhì)為電解水．

解答： 解：測得乙中c電極質(zhì)量增加了8g，則乙中含有Cu²⁺，結(jié)合離子的共存可知，B為CuSO₄，丙中pH不變，則C為硫酸鈉或硫酸鉀，甲中pH增大，則A為KOH或NaOH，
（1）乙中c電極銅離子得電子，則c為陰極，即M為電源負極，則b為陽極，堿溶液中OH^-放電，電極反應為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案為：負；4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（2）e電極上氫離子放電生成氫氣，n（Cu）=

8

64

=0.125mol，由Cu～2e^-～H₂↑可知生成標況下氫氣的體積為0.125mol×22.4L/mol=2.8L，故答案為：2.8L；
（3）乙燒杯中為惰性電極電解硫酸銅溶液，總反應為2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，則根據(jù)（2）n（Cu）=

8

64

=0.125mol，所以生成硫酸也為0.125mol，所以氫離子濃度為：

0.125×2

0.25

=1mol/L，則PH=0，故答案為：2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；0；
（4）丙中電解質(zhì)為硫酸鈉或硫酸鉀，實質(zhì)為電解水，由電子守恒可知H₂O～2e^-～Cu，則要恢復原狀，加

m

64

mol×18g/mol=

9

32

m g水，故答案為：向丙燒杯中加

9

32

m g水．

點評：本題考查電解原理，明確發(fā)生的電極反應、電解反應及圖象的分析是解答本題的關(guān)鍵，注意利用乙推出各物質(zhì)及電源的正負極是解答的突破口，題目難度中等．