Question

9．如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的KI溶液、足量的CuSO₄溶液和K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加32g．据此回答问题：
（1）电源的N端为正极；
（2）电极b上发生的电极反应为2I^--2e^-=I₂；
（3）电极f上生成的气体在标准状况下的体积5.6L；
（4）电解开始时，在甲烧杯的中央，滴几滴淀粉溶液，你能观察到的现象是溶液变蓝；
（5）电解前后溶液的pH变化情况，（填增大、减小或不变）甲溶液增大；乙溶液减小．

Answer 1

分析 （1）该装置是电解池，接通电源，经过一段时间后，乙中c电极质量增加32g，说明c电极是电解池阴极，则d电极是阳极，连接电解池阳极的原电池电极是正极；
（2）电解KI溶液时，阳极上碘离子失电子发生氧化反应生成碘单质；
（3）电解K₂SO₄溶液时，电极f为阳极即氢氧根离子放电生成氧气，根据得失电子守恒计算；
（4）甲烧杯为电解KI溶液，阳极碘离子失电子发生氧化反应生成碘单质，碘单质遇淀粉溶液变蓝；
（5）甲溶液为电解KI溶液生成碘单质、氢氧化钾和氢气，乙溶液为电解CuSO₄溶液生成铜单质、硫酸和氧气．

解答 解：（1）该装置是电解池，接通电源，经过一段时间后，乙中c电极质量增加32g，说明c电极是电解池阴极，则电源的N端为正极，故答案为：正；
（2）电解KI溶液时，阳极上碘离子失电子发生氧化反应生成碘单质，电极反应式为：2I^--2e^-=I₂，故答案为：2I^--2e^-=I₂；
（3）电解K₂SO₄溶液时，电极f为阳极即氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，又c电极质量增加32g即析出32g铜，所以根据得失电子守恒，电极f上生成的气体在标准状况下的体积为$\frac{32}{64}$×$\frac{1}{2}$×22.4=5.6L，故答案为：5.6L；
（4）甲烧杯为电解KI溶液，阳极碘离子失电子发生氧化反应生成碘单质，所以在甲烧杯的中央，滴几滴淀粉溶液，你能观察到的现象是溶液变蓝，故答案为：溶液变蓝；
（5）甲溶液为电解KI溶液生成碘单质、氢氧化钾和氢气，乙溶液为电解CuSO₄溶液生成铜单质、硫酸和氧气，所以电解前后甲溶液的pH增大，乙溶液的pH减小，故答案为：增大； 减小．

点评 本题为电化学知识的综合应用，做题时要注意根据电极反应现象判断出电解池的阴阳级，进而判断出电源的正负极，要注意三个电解池为串联电路，各电极上得失电子的数目相等，做题时要正确写出电极方程式，准确判断两极上离子的放电顺序．