Question

如图所示的电解装置中，乙池盛有20OmL饱和CuSO₄溶液，丙池盛有2OOmL饱和NaCl溶液．通电一段时间后，C极增重0.64g，则：
（1）P是电源的

负

极．
（2）甲池中，A极的质量

增加

（填“增加”或“减少”）

2.16

g．电解一段时间，甲池溶液的pH

不变

（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）D极的电极反应式为

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

，丙池电解反应的离子方程式为

2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

，相同状况下，D电极与E电极产生的气体体积比为

1：2

．
（4）电解后，乙、丙电池中溶液的pH分别为乙

1

、丙

13

（设溶液体积不变，温度为室温，也不考虑溶液的水解）．
（5）若乙池溶液通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）₂后恰好恢复到电解前的浓度．则电解过程中转移电子的数目为

0.4N_A

．（用N_A表示）

Answer 1

分析：乙池盛有20OmL饱和CuSO₄溶液，C极增重0.64g，则C极发生Cu²⁺+2e^-=Cu，即C极为阴极，由图可知，P为负极，甲中发生Ag-e^-=Ag⁺、Ag⁺+e^-=Ag；丙中发生2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，乙中发生2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；若乙池溶液通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）₂后恰好恢复到电解前的浓度，则电解硫酸铜之后发生水的电解，以此来解答．

解答：解：（1）乙池盛有20OmL饱和CuSO₄溶液，C极增重0.64g，则C极发生Cu²⁺+2e^-=Cu，即C极为阴极，由图可知，P为负极，故答案为：负；
（2）甲中A电极发生Ag⁺+e^-=Ag，则A电极质量增加，由Cu～2e^-～2Ag，则Ag的质量为

0.64g

64g/mol

×2×108g/mol=2.16g，硝酸银溶液的浓度不变，则pH不变，
故答案为：增加；2.16；不变；
（3）乙中D为阳极，发生的电极反应为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，丙中发生2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，其离子反应为2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，E电极为氢气，
由电子守恒可知O₂～2H₂，则D电极与E电极产生的气体体积比为1：2，
故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；1：2；
（4）由电子守恒可知，乙中Cu～H₂SO₄，则c（H⁺）=

0.01mol×2

0.2L

=0.1mol/L，其pH=1；由电子守恒可知丙中Cu～2NaOH，则c（OH^-）=

0.01mol×2

0.2L

=0.1mol/L，其pH=13，
故答案为：1；13；
（5）乙池溶液通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）₂后恰好恢复到电解前的浓度，发生2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄、2H₂O

电解  .

2H₂↑+O₂↑，
由Cu（OH）₂

△   .

CuO+H₂O，则转移的电子数为（0.1mol×2+0.1mol×2）×N_A=0.4N_A，故答案为：0.4N_A．

点评：本题考查电解原理，明确通电一段时间后，C极增重是解答本题的突破口，熟悉电极的判断、发生的电极反应即可解答，并注意电子守恒的计算，题目难度中等．