Question

按如图装置实验，A、B两烧杯分别盛放200g10% NaOH溶液和足量CuSO₄溶液．通电一段时间后，c极上有Cu析出．又测得烧杯A溶液的质量减少4.5g，电极均为石墨电极，试回答：
（1）电源P端为

 

极；
（2）b极产生气体的体积为

 

L（标准状况）；
（3）c极上析出沉淀的质量为

 

g；
（4）d极上所发生的电极反应式：

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）A、B为电解池，电解时，c电极上有Cu析出，则c为阴极，d为阳极，A、B为串联，所以a是阴极、b是阳极，P是负极、Q是正极；
（2）电解NaOH溶液时，实质上是电解水，A溶液的质量减少4.5g，即电解4.5g水，b为阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，根据原子守恒计算n（O₂），再根据V=nVm计算气体体积；
（3）根据转移电子相等计算c电极析出金属质量；
（4）d电极是阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气．

解答： 解：（1）A、B为电解池，电解时，c电极上有Cu析出，则c为阴极，d为阳极，连接电源负极的电极为阴极、连接电源正极的电极是阳极，所以P是负极、Q是正极，故答案为：负；
（2）电解NaOH溶液时，实质上是电解水，A溶液的质量减少4.5g，即电解4.5g水，b为阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，n（H₂O）=

4.5g

18g/mol

=0.25mol，根据原子守恒得n（O₂）=

1

2

×0.25mol=

1

8

mol，氧气体积V=nVm=

1

8

mol×22.4L/mol=2.8L，
故答案为：2.8；
（3）根据（2）知，析出氧气物质的量为0.125mol，根据4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑得转移电子的物质的量=0.125mol×4=0.5mol，串联电路中转移电子相等，所以析出Cu的质量=

0.5mol

2

×64g/mol=16g，故答案为：16；
（4）d电极是阳极，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↑．

点评：本题考查电解原理，根据c电极判断阴阳极，从而确定正负极，会正确书写各个电极上发生的反应，知道离子放电顺序，注意串联电路中转移电子相等，题目难度不大．