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:__________________，生成的气体在标准状况下的体积为__________L（保留两位有效数字）;

（3）若要使乙溶液恢复到电解前的状态，可向乙溶液中加入________（填化学式），质量为________g（保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】 正极 4OH－-4e－=2H2O + O2↑ 2.8L CuO或CuCO3 20g或31g

【解析】丙中电解K2SO4溶液，实质是电解水，所以溶质的量不变，设电解的水的质量为xg，则，x=4.5g n(H2O)=0.25mol，则电解过程中转移电子的物质的量为n(e-)=0.5mol。

(1)由乙中c电极质量增加可知，c电极为阴极，所以电源的M端为负极，N端为正极；

(2)甲中电解氢氧化钠溶液，实质是水的电解，则阳极b上的电极反应为4OH－-4e－=2H2O + O2↑，由电子转移守恒，求出氧气在标况下的体积为V(O2)= ；

（3）由电子转移守恒，求出乙中c电极上析出n(Cu)=0.25mol, d电极上析出n(O2)=0.25mol,所以需要加入m(CuO)=0.25mol×80g/mol=20g或m(CuCO3) =0.25mol×124g/mol=31g