Question

. 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放NaOH溶液、CuSO₄溶液和K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。

接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。据此回答下列问题：

（1）电极b上发生的电极反应为                                   ；

（2）计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积：                  ；

（3）电解后甲溶液的pH          （填“增大”、“减小”或“不变”） ，简述其原因：                                                     ；

（4）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？

                                                                。

Answer 1

（1）4OH^－－4e^－=2H₂O + O₂↑（2分）

（2）5.6 L （2分）

（3）增大（1分）因为相当于电解水（1分）

（4）能，因为CuSO₄溶液已转变为H₂SO₄溶液，反应变为电解水的反应（2分）

解析:

（1）乙中c电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu²⁺+2e^－=Cu，即c处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。甲中为NaOH，相当于电解H₂O，阳极b处为阴离子OH^－放电，即4OH^－－4e^－=2H₂O + O₂↑。

(2)当乙中有16gCu析出时，转移的电子为0.5mol。而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。丙中为K₂SO₄，相当于电解水，由方程式2H₂O 2H₂↑+O₂↑可知，生成2molH₂，转移4mol电子，所以当整个反应中转移0.5mol电子时，生成的H₂为0.25mol，标况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L。

(3)甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大，pH变大。

(4)铜全部析出后，电解质变为H₂SO₄，所以电解反应仍能进行。