题目内容
下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放109g5.51％的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和200g10.00％的K2SO4溶液．电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47％，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
（1）电极b上发生的电极反应为___________________________________。
（2）电极b上生成的气体在标状况下的体积为__________________，此时甲烧杯中NaOH溶液的物质的量浓度为（设溶液的密度为1g/cm3）_______________。
（3）电极c的质量变化是___________g，欲使电解后乙中的电解液恢复到起始状态，应该向溶液中加入适量的___________（填字母编号）。
A.Cu(OH)2 B.Cu2O C. CuCO3 D. Cu2(OH)2CO3
（4）其他条件不变，如果把乙装置改为电解精炼铜，则c电极的材料为___________，d电极的材料为______。
（1） 4OH－－ 4e－＝ 2H2O + O2↑（2分）
（2）5.6 L（2分） 1.5mol/L（2分）
(3)32（2分） C（1分）
(4)精铜或纯铜（1分） 粗铜（1分）
【解析】
试题分析：（1）根据乙中c电极质量增加可知c电解为阴极，则M电极为电源的负极，N电极为正极，b电极为阳极，发生OH‾失去电子的反应：4OH－－ 4e－＝ 2H2O + O2↑。
（2）电解后200g10.00％的K2SO4溶液浓度变为10.47％，则电解的H2O的质量为200g -200g×10.00％÷10.47％=9g，电解H2O时与转移电子的对应关系为：H2O~2e‾，则n(e‾)=2×9g÷18g/mol=1mol，根据电极b发生反应：4OH－－ 4e－＝ 2H2O + O2↑，可求出生成的气体：V(O2)=1mol÷4×22.4L/mol=5.6L；甲烧杯中NaOH溶液也电解了9gH2O，溶液体积为：（109g-9g）÷1000g/L=0.1L，c(NaOH)=109g×5.51%÷40g/mol÷0.1L=1.5mol•L‾1。
（3）电极c为阴极，发生反应：Cu2++2e‾=Cu，生成的Cu质量为m(Cu)=1mol÷2×64g/mol=32g；电解生成H2SO4、O2、Cu，根据出来什么加什么的原则，加入CuCO3后可使电解后乙中的电解液恢复到起始状态。
（4）电解精炼铜，纯铜作阴极，电极粗铜作阳极，故c电极的材料为纯铜，d电极的材料为粗铜。
考点：本题考查电极方程式的书写、电解产物的计算、电极材料的选择、电解质溶液回复加入物质的选择。
（12分）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－ |
接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如上。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态下的体积： ；
（3）写出乙烧杯的电解池反应
（4）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
（5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g，要使丙恢复到原来的状态，操作是 。
