Question

A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：

阳离子	Na+、K+、Cu2+
阴离子	SO42-、OH-

如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放250mL足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C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电极质量增加了8g．常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如图丁．据此回答下列问题：
（1）M为电源的

 

极（填写“正”或“负”），电极b上发生的电极反应为

 

．
（2）计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积：

 

．
（3）乙烧杯的电解反应方程式为

 

；此时乙烧杯中溶液的pH=

 

．
（4）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了m g时，要使丙恢复到原来的状态，具体操作是

 

．

Answer 1

考点：电解原理,常见离子的检验方法

专题：

分析：测得乙中c电极质量增加了8g，则乙中含有Cu²⁺，结合离子的共存可知，B为CuSO₄，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH，
（1）乙中c电极铜离子得电子，则c为阴极，即M为电源负极，则b为阳极，碱溶液中OH^-放电；
（2）e电极上氢离子放电生成氢气，利用Cu～2e^-～H₂↑来计算；
（3）乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液；根据氢离子浓度计算PH；
（4）丙中电解质为硫酸钠或硫酸钾，实质为电解水．

解答： 解：测得乙中c电极质量增加了8g，则乙中含有Cu²⁺，结合离子的共存可知，B为CuSO₄，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH，
（1）乙中c电极铜离子得电子，则c为阴极，即M为电源负极，则b为阳极，碱溶液中OH^-放电，电极反应为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案为：负；4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（2）e电极上氢离子放电生成氢气，n（Cu）=

8

64

=0.125mol，由Cu～2e^-～H₂↑可知生成标况下氢气的体积为0.125mol×22.4L/mol=2.8L，故答案为：2.8L；
（3）乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液，总反应为2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，则根据（2）n（Cu）=

8

64

=0.125mol，所以生成硫酸也为0.125mol，所以氢离子浓度为：

0.125×2

0.25

=1mol/L，则PH=0，故答案为：2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；0；
（4）丙中电解质为硫酸钠或硫酸钾，实质为电解水，由电子守恒可知H₂O～2e^-～Cu，则要恢复原状，加

m

64

mol×18g/mol=

9

32

m g水，故答案为：向丙烧杯中加

9

32

m g水．

点评：本题考查电解原理，明确发生的电极反应、电解反应及图象的分析是解答本题的关键，注意利用乙推出各物质及电源的正负极是解答的突破口，题目难度中等．