13.(2009·全国Ⅰ理综高考)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列式计算电极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;

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:

甲溶液______________________________;

乙溶液______________________________;

丙溶液______________________________;

(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?

________________________________________.

解析:(1)①乙中c电极质量增加,说明c处发生的反应为:Cu2++2e===Cu,c电极应为阴极,则M为负极,N为正极.

②甲中放的是NaOH溶液,电解时实质上是电解水,b电极上发生的电极反应为:4OH-4e===2H2O+O2↑.而要求算出b电极上产生的气体体积,就必须先根据丙中K2SO4浓度的变化计算出转移电子的数目.

设丙中电解水的质量为x g,

由电解前后溶质质量相等可得:100×10%=(100-x )×10.47%,x =4.5g,所以整个反应转移了0.5 mol电子,根据电极方程式可计算出b电极放出的O2为0.125 mol,其体积为2.8 L,c电极上析出的铜为0.25 mol,其质量为16g.

⑤甲中电解的是水,NaOH浓度增大;乙中水电离出来的OH放电,H+浓度增大;丙中电解的也是水,虽然K2SO4浓度变大,但pH不变.

(2)铜全部析出时溶液变为H2SO4溶液,电解仍可以进行.

答案:(1)①正

②4OH-4e===2H2O+O2

③水减少的质量:100g×(1-)=4.5g

生成O2体积:××22.4L·mol1=2.8L

④16

⑤碱性增大,因为电解后,水量减少,溶液中NaOH浓度增大 酸性增大,因为阳极上OH生成O2,溶液中H+离子浓度增加 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

 0  8256  8264  8270  8274  8280  8282  8286  8292  8294  8300  8306  8310  8312  8316  8322  8324  8330  8334  8336  8340  8342  8346  8348  8350  8351  8352  8354  8355  8356  8358  8360  8364  8366  8370  8372  8376  8382  8384  8390  8394  8396  8400  8406  8412  8414  8420  8424  8426  8432  8436  8442  8450  447348 

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