Question

2．如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放200g　10.00%的NaCl溶液、足量的CuSO₄溶液和200g　10.00%的KNO₃溶液，電極均為石墨電極．
（1）接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中KNO₃濃度為10.47%，乙中d電極質(zhì)量增加．據(jù)此回答問題：
①電源的M端為正極；②電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
③電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6L：
④電極d的質(zhì)量變化是32 g；
⑤電解前后甲溶液的酸、堿性發(fā)生變化，簡述其原因：因為電解后，溶液中生成NaOH，使溶液堿性增強；
（2）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？能繼續(xù)進行，因為CuSO₄溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠₂SO₄溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗�的電解反�?yīng)．

Answer 1

分析 （1）接通電源，經(jīng)過一段時間后，乙中d電極質(zhì)量增加，所以d電極是陰極，據(jù)此判斷各個電極名稱以及電源的電極名稱，根據(jù)電極名稱結(jié)合電解池的工作原理書寫電極反應(yīng)，并根據(jù)電子守恒進行相應(yīng)的計算；
（2）如果電解過程中銅全部析出，此時的電解質(zhì)稱為硫酸溶液，根據(jù)電解池的構(gòu)成條件，電解池可以構(gòu)成，據(jù)此回答．

解答 解：（1）①接通電源，經(jīng)過一段時間后，乙中d電極質(zhì)量增加，所以d電極是陰極，c是陽極，e是陽極，f是陰極，N是負極，M是正極，故答案為：正；
②M是正極，a是陽極，根據(jù)放電順序，電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
③丙中200g10.00%的KNO₃溶液，在電解后，KNO₃濃度為10.47%，設(shè)電解掉的水的質(zhì)量是m，則：200g×10.00%=（200-m）×10.47%，解得m≈9g，減少9g水轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=$\frac{9g}{18g/mol}$×2=1mol；當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時，b上生成的氣體體積=$\frac{1mol}{4}$×22.4L/mol=5.6L；故答案為：5.6L；
④電極d是陰極，增加Cu的質(zhì)量=$\frac{1mol}{2}$×64g/mol=32g．故答案為：32；
⑤電解氯化鈉溶液，生成的溶液時氫氧化鈉溶液，同時放出氫氣和氯氣，使溶液堿性增強，故答案為：因為電解后，溶液中生成NaOH，使溶液堿性增強；
（2）如果電解過程中銅全部析出，此時的電解質(zhì)稱為硫酸溶液，根據(jù)電解池的構(gòu)成條件，電解池可以構(gòu)成，反應(yīng)也就變?yōu)樗�的電解反�?yīng)，故答案為：能繼續(xù)進行；因為CuSO₄溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠₂SO₄溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗�的電解反�?yīng)．

點評 本題考查了原電池、電解池工作原理以及物質(zhì)的量的有關(guān)計算，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等來分析解答即可，難度不大．