Question

16．如图所示装置中，甲、乙两个烧杯分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液，电极均为石墨电极．
接通电源，经过一段时间后，测得甲中NaOH浓度为6.25%，乙中c电极质量增加．
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4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）电极c的质量变化是71.1g．

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，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N是正极；
（2）电解氢氧化钠溶液时，b为阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气；
（3）根据NaOH的浓度变化求出电解的水的物质的量，根据电子守恒计算c的质量变化．

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，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，所以N是原电池正极，故答案为：正；
（2）电解氢氧化钠溶液时，b为阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）设电解的水的质量为xg，则100g×5.00%=（100-x）g×6.25%，解得x=20，甲中反应2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，乙中反应2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4H⁺，由电子守恒可知：2H₂O～4e^-～2Cu
           2×18      2×64
           20g         m
则m=$\frac{20g×2×64}{2×18}$=71.1g；
故答案为：71.1．

点评 本题考查了原电池原理的应用，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，要注意两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，题目难度中等．