Question

. 下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放NaOH溶液、CuSO₄溶液和K₂SO₄溶液，電極均為石墨電極。

接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了16g。據(jù)此回答下列問(wèn)題：

（1）電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為                                   ；

（2）計(jì)算電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積：                  ；

（3）電解后甲溶液的pH          （填“增大”、“減小”或“不變”） ，簡(jiǎn)述其原因：                                                     ；

（4）如果電解過(guò)程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？

                                                                。

Answer 1

（1）4OH^－－4e^－=2H₂O + O₂↑（2分）

（2）5.6 L （2分）

（3）增大（1分）因?yàn)橄喈?dāng)于電解水（1分）

（4）能，因?yàn)镃uSO₄溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠₂SO₄溶液，反應(yīng)變?yōu)殡娊馑�的反�?yīng)（2分）

解析:

（1）乙中c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^－=Cu，即c處為陰極，由此可推出b為陽(yáng)極，a為陰極，M為負(fù)極，N為正極。甲中為NaOH，相當(dāng)于電解H₂O，陽(yáng)極b處為陰離子OH^－放電，即4OH^－－4e^－=2H₂O + O₂↑。

(2)當(dāng)乙中有16gCu析出時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為0.5mol。而整個(gè)電路是串聯(lián)的，故每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的。丙中為K₂SO₄，相當(dāng)于電解水，由方程式2H₂O 2H₂↑+O₂↑可知，生成2molH₂，轉(zhuǎn)移4mol電子，所以當(dāng)整個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.5mol電子時(shí)，生成的H₂為0.25mol，標(biāo)況下的體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L。

(3)甲中相當(dāng)于電解水，故NaOH的濃度增大，pH變大。

(4)銅全部析出后，電解質(zhì)變?yōu)镠₂SO₄，所以電解反應(yīng)仍能進(jìn)行。