Question

如图所示，A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，C为装CuSO₄溶液的电解槽，e、f均为石墨电极，按图接通电路，发现B上的c点显红色，请填空：
（1）电源A上的a为

 

 极．
（2）接通K点，使c、d两点短路，进行CuSO₄溶液的电解，从通电开始算起经过一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况下），假定电解后溶液体积仍为500mL，此时溶液溶质为

 

（填分子式），其物质的量浓度为

 

mol/L，为恢复到原来的状态应加入

 

（填分子式），其物质的量应为

 

mol．

Answer 1

考点：电解原理,原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）接通电路后，B为电解池，c点显红色，说明C点有氢氧化钠生成，则c电极为阴极，d电极为阳极，连接阴极的原电池电极为负极；
（2）电解硫酸铜，根据两极反应结合两极均收集到22.4L气体（标准状况下），利用电子守恒计算溶液中溶质的物质的量浓度，电解质复原，出什么加什么，根据原子守恒确定加入的量．

解答： 解：（1）接通电路后，B为电解池，c点显红色，说明c点有氢氧化钠生成，则c电极为阴极，d电极为阳极，b为原电池负极，a为原电池正极，故答案为：正；
（2）电解硫酸铜，阳极上电极反应：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，生成1mol氧气消耗4mol氢氧根离子，阴极上电极方程式为：Cu²⁺+2e^-=Cu；2H⁺+2e^-═H₂↑，在两极上产生气体都是22.4L，即1mol，所以转移电子是4mol，生成1mol氢气转移电子是2mol，减少氢离子1mol，所以溶液中氢离子的物质的量是3mol，生成的硫酸是1.5mol，铜离子全部放电，溶液中的溶质是硫酸，其物质的量浓度为

1.5mol

0.5L

=3mol/L，为使电解质复原，应加入Cu（OH）₂，根据铜元素守恒，加入的物质的量是1mol，
故答案为：H₂SO₄；3；Cu（OH）₂；1．

点评：本题考查了电极原理的计算应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意电子守恒的计算应用和正确书写电极反应，明确电极的放电顺序为解答该题的关键，题目难度中等．