Question

12．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-

图1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的关系如图2．据此回答下列问题：
（1）计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积为2.8L．
（2）B溶液中的溶质为CuSO₄．电解后，乙烧杯中溶液的pH=0． 若在B溶液中事先滴加紫色石蕊试液，d极（填写“c”或“d”）先变红．

Answer 1

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）e电极上氢离子放电生成氢气，利用Cu～2e^-～H₂↑来计算；
（2）由分析可知，B为CuSO₄，根据电子守恒计算乙中生成的氢离子的物质的量浓度，再求出pH；电解时，氢离子在阳极生成；

解答 解：测得乙中c电极质量增加了16g，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）e电极上氢离子放电生成氢气，n（Cu）=$\frac{8g}{64g/mol}$=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；
（2）由分析可知，B为CuSO₄，乙中电解方程式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，则Cu～2e^-～2H⁺，所以溶液中的氢离子浓度为$\frac{0.25mol}{0.25L}$=1mol/L，则pH=0；电解时，氢氧根离子在阳极失电子生成氧气，同时生成氢离子，所以阳极附近有氢离子，即d极先变红；
故答案为：CuSO₄；0；d．

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．