Question

【题目】(Ⅰ)A、B、C为三种强电解质，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	SO42-、OH-

如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的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,测得乙中c电极质量增加了32g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示

请回答下列问题:
（1）N为电源的(填“正”或“负”)极，电极b上发生的电极反应为。
（2）乙烧杯中的总反应为。
（3）计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积为。
（4）丙烧杯要恢复到原来的状况，需要加入的物质和质量是。
（5）(Ⅱ)粗铜中一般含有锌、铁、银、金等杂质。在下图所示装置中，甲池的总反应方程式为：2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O 接通电路一段时间后，精Cu电极质量增加了3.2g。在此过程中，甲池负极反应式 ， 乙池硫酸铜溶液的浓度(填“变大”，“ 不变”，“变小”)。

Answer 1

【答案】
（1）正；4OH--4e-=2H2O+O2↑
（2）2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
（3）11.2 L
（4）水;9g
（5）CH2OH-6e-+8OH-=CO3-+6H2O；变小
【解析】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N为正极，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）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+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；
（3）n（Cu）= =0.5 mol，转移电子1 mol，则电极e发生：2H++2e-=H2↑，则生成n（H2）=0.5 mol，v（H2）=0.5 mol×22.4L/mol=11.2 L；
（4）丙为硫酸钠或硫酸钾溶液，实质上为电解水，转移电子1 mol时，2H2O 2H2↑+O2↑，消耗水的物质的量为0.5 mol，质量为0.5 mol×18g/mol=9 g.(Ⅱ)
（5）甲池中，通入甲醇的电极是负极，碱性条件下，电极反应式中不能产生氢离子，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O，乙池中，阳极上不仅溶解铜还溶解锌、铁、银等金属，阴极上只有铜析出，所以阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，则溶液中硫酸铜溶液浓度减小。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，据此解答即可。