题目内容
【题目】A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
阳离子 | Na+、K+、Cu2+ |
阴离子 | SO、OH- |
在下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。
接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如上图。据此回答下列问题:
(1)M为电源的_____极(填“正”或“负”),电极b上发生的电极反应为__________________。
(2)电极e上生成的气体在标准状态下的体积为________。
(3)写出乙烧杯中的电解池反应_______________________。
(4)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态,正确的操作__________(计算出相关数据)。
【答案】(1)负 4OH--4e-===2H2O+O2↑ (2)5.6 L
(3)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
(4)向丙烧杯中加入4.5 g水
【解析】
试题分析:接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16g,则乙应为CuSO4溶液,c为阴极,d为阳极,则a为阴极,b为阳极,e为阴极,f为阳极,M为负极,N为正极,常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如图2,甲的pH不断增大,应为氢氧化钠或氢氧化钾溶液,丙的pH不变,应为硫酸钠或硫酸钾溶液,(1)由以上分析可知M为负极,甲为电解氢氧化钠或氢氧化钾溶液,b为阳极,发生氧化反应,电极方程式为4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑;(2)n(Cu)= =0.25mol,转移电子0.5mol,则电极e发生:2H++2e﹣=H2↑,则生成n(H2)=0.25mol,v(H2)=0.25mol×22.4L/mol=5.6L;
(3)乙应为CuSO4溶液,电解时,阴极析出铜,阳极生成氧气,电解方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4;(4)丙为硫酸钠或硫酸钾溶液,实质上为电解水,转移电子0.5mol时,2H2O
2H2↑+O2↑,消耗水的物质的量为0.25mol,质量为0.25mol×18g/mol=4.5g,故答案为:水;4.5.
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