Question

【题目】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。

接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4的质量分数变为10.47%，乙中c电极质量增加。

①电源的N端为________极；

②电极b上发生的电极反应式为___________________________________________；

③电极b上生成的气体在标准状况下的体积___________L；

④电极c的质量变化是________g；

⑤电解前后溶液的pH保持不变的是________。

A．甲溶液 B．乙溶液 C．丙溶液

Answer 1

【答案】 正 4OH－-4e－=2H2O＋O2↑ 2.8 16 C

【解析】（1）c电极质量增加是因为铜离子得电子生成单质铜，附着在电极表面，所以c电极一定为电解的阴极。从而推测出来M为负极，N为正极。

（2）b为电解氢氧化钠溶液的阳极，所以应该是氢氧根失电子生成氧气，即4OH－-4e－=2H2O＋O2↑

（3）丙中电解K2SO4的溶液实际相当于电解水，水减少使溶液的质量分数由10%升高到10.47%。原来的100 g 10.00%的K2SO4溶液中含有硫酸钾10g，反应后溶液质量为10÷10.47% = 95.51g，所以减少的水为100-95.51=4.49g，即反应的水约为0.25mol，根据电解水的反应，转移电子为0.5mol，所以每个电极上转移的电子都是0.5mol。根据b电极的反应方程式，可计算出生成的氧气为0.125mol体积为2.8L。

（4）c电极的反应是Cu2+ + 2e- = Cu，转移0.5mol电子，生成0.25molCu质量为16g。

（5）甲为氢氧化钠溶液，电解时相当于电解水，随着水的减少，氢氧化钠浓度增加，pH增大。乙为硫酸铜溶液，电解的反应为2CuSO4 + 2H2O2Cu + O2↑+ 2H2SO4，所以溶液的pH减小。丙为硫酸钾溶液，电解硫酸钾相当于电解水，但是不管浓度如何变化，硫酸钾终究是中性的，pH=7，保持不变。答案为丙。