24.答案: (1)①正极; ②4OH--4e- = 2H2O+O2↑。
③水减少的质量:100 g×(1-
) = 4.5 g
生成O2体积:
×
×22.4 L·mol-1 = 2.8 L
④16 g
⑤甲:碱性增大,因为电解后,水量减少,溶液中NaOH浓度增大
乙:酸性增大,因为阳极上OH-生成O2,溶液中H+离子浓度增加
丙:酸碱性大小没有变化,因为K2SO4是强酸强碱盐,浓度增加不影响溶液的酸碱性
(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。
[解析](1)c电极质量增加是此题的突破口:说明c处有Cu析出,即c为阴极。由此可推出b为阳极(OH-失电子)、a为阴极、M为负极、N为正极。
丙中K2SO4浓度的变化,是此题计算的关键。电解K2SO4溶液相当于电解水,据溶质守恒有:100×10% = [100-m(水)]×10.47%,得m(水) = 4.5 g,即电解水0.25 mol。
据电子守恒有如下关系:
2H2O(丙) - 4e- - O2(b极) - 2Cu(c极)
=
= 
解得:V(O2) = 2.8 L m(Cu) = 16 g