Question

如圖所示裝置中，甲、乙、丙 三個燒杯依次分別盛放100g 5.00%的NaOH溶液、
足量的CuSO₄溶液和100g 10.00%的K₂SO₄溶液，電極均為石墨電極
接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K₂SO₄濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加．據(jù)此回答問題：
①列式計算電極b上生成的氣體在標準狀態(tài)下的體積是多少？
②電極c的質(zhì)量變化多少克？

Answer 1

考點：電解原理

專題：

分析：①乙中C電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應為：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．丙中為K₂SO₄，相當于電解水，根據(jù)電解前后質(zhì)量分數(shù)的變化求出生成水的量，由方程式2H₂+O₂═2H₂O可以計算整個反應中轉(zhuǎn)移的電子的量，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；
②根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的量，即和電極反應式進行計算即可．

解答： 解：①丙中為K₂SO₄，相當于電解水，設(shè)電解的水的質(zhì)量為x．由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有，100×10%=（100-x）×10.47%，得x=4.5g，故為0.25mol．由方程式2H₂+O₂═2H₂O可知，生成2molH₂O，轉(zhuǎn)移4mol電子，所以整個反應中轉(zhuǎn)化0.5mol電子，則b為陽極氫氧根失電子上生成O₂為0.5mol÷4=0.125mol，標況下的體積為0.125×22.4=2.8L，答：電極b上生成的氣體在標準狀態(tài)下的體積是2.8L；
②c處發(fā)生的反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu，整個反應中轉(zhuǎn)化0.5mol電子，則析出銅的質(zhì)量為

0.5

2

×64=16g，答：電極c的質(zhì)量變化16g．

點評：本題為電化學知識的綜合應用，做題時要注意根據(jù)電極反應現(xiàn)象判斷出電解池的陰陽級，進而判斷出電源的正負極，要注意三個電解池為串聯(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．