Question

（10分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100 g 10.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。


（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K₂SO₄浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。
据此回答问题：①电源的N端为      极；②电极b上发生的电极反应为             ；
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积：                   
④电极c的质量变化是                   g；
（2）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？           。
⑤电解前后各溶液的pH如何变化。（填增大，减小或不变）
甲溶液              ；乙溶液＿＿＿＿＿＿＿；丙溶液＿＿＿＿＿＿＿；

Answer 1

（1）①正极   ②4OH^－-4e^－=2H₂O + O₂↑。  ③2.8L     ④16g 
(2)能继续进行，因为CuSO₄溶液已转变为H₂SO₄溶液，反应也就变为水的电解反应。
⑤增大， 减小， 不变

（1）乙中c电极质量增加，说明c电极是阴极，则d电极是阳极，e是阴极，f是阳极。所以N是电源但正极，M是电源的负极，a是阴极，b是阳极，OH^－放电，反应式为4OH^－-4e^－=2H₂O + O₂↑。丙中电解水，硫酸钾不变，所以电解后溶液酸质量是，因此被电解的水是100g－95.5g＝4.5g，物质的量是0.25mol，转移电子是0.25mol×2＝0.5mol。所以生成氧气是0.125mol，标准状况下的体积是0.125mol×22.4L＝2.8L。根据电子得失守恒可知，c电极析出铜是0.25mol，质量是0.25mol×64g/mol＝16g。
（2）铜全部析出后，溶液是硫酸溶液，所以继续通电，反应也就变为水的电解反应。甲相当于电解水，溶液浓度增大，pH增大。Y中有硫酸生成，pH减小，丙也是相当于电解水，浓度增大，但硫酸钾溶液显中性，所以pH不变。