Question

14．按如图装置实验，a、b、c、d均为惰性电极，A、B两烧杯中分别盛放NaOH溶液和足量CuSO₄溶液．通电一段时间后，c电极质量增加6.4g，试回答：
（1）电源Q为正极；
（2）b极产生气体的体积为1.12L（标准状况）；电解一段时间后，A池中溶液的PH变大．（填“变大”“变小”或“不变”）
（3）d极上所发生的电极反应式：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
（4）B装置中电解反应的离子方程式为：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2Cu+O₂↑+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）电解池中，电极质量增加的极是阴极，和电源的负极相连的是阴极，和电源的正极相连的是正极，据此来判断；
（2）整个电路是串联的，所以每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的，据电极反应和电子守恒来计算；根据电解的实质是电解水以及溶液浓度的变化情况来回答；（3）d是阳极，电解硫酸铜时，在阳极上是氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
（4）B装置中总的电解原理方程式为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，离子方程式为：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2Cu+O₂↑+4H⁺．

解答 解：（1）B杯中c质量增加，说明Cu沉积在c电极上，所以c是阴极，d是阳极，即Q为正极，P为负极，故答案为：正；
（2）P是负极，所以a是阴极，b是阳极，b极上的电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，c极上的电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，整个电路是串联的，所以每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的，据电极反应：Cu²⁺+2e^-=Cu，可知c极上有6.4gCu析出，转移0.2mol电子，当转移0.2mol电子时，b极上生成氧气的物质的量为0.05mol，体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，A烧杯溶液电解的实质是电解水，所以氢氧化钠溶度增大，PH变大，故答案为：1.12；变大；
（3）d是阳极，电解硫酸铜时，在阳极上是氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（4）B装置中总的电解原理方程式为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，离子方程式为：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2Cu+O₂↑+4H⁺，故答案为：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2Cu+O₂↑+4H⁺．

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．