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·mol-1=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