Question

如圖所示裝置中，甲，乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g5.00%nNaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100g9.55%的K₂SO₄溶液，電極均為石墨電極．接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K₂SO₄濃度為10.00%，乙中c電極質(zhì)量增加，據(jù)此回答問題：
（1）電源的N端為

 

極
（2）電極b 上發(fā)生的電極反應為

 

（3）列式計算電極b上生成的氣體在標狀況下的體積

 

（4）電極c的質(zhì)量變化是

 

g．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：乙中c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu，即C處為陰極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負極，N為正極．丙中為K₂SO₄，相當于電解水，設電解的水的質(zhì)量為x．由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有，100×9.55%=（100-x）×10%，得x=4.5g，故為

4.5g

18g/mol

=0.25mol．由方程式2H₂O

通電  .

2H₂+O₂ 可知，消耗2molH₂O，轉移4mol電子，所以整個反應中轉移電子為0.5mol，而整個電路是串聯(lián)的，故每個燒杯中的電極上轉移電子數(shù)是相等的；
（1）根據(jù)以上分析判斷正負極；
（2）甲中為NaOH，相當于電解H₂O，陽極b處為陰離子OH^-放電，寫出電極反應式；
（3）轉移0.5mol電子，則生成O₂為

0.5mol

4

=0.125mol，根據(jù)氣體摩爾體積計算；
（4）Cu²⁺+2e^-=Cu，轉移0.5mol電子，據(jù)此計算銅的質(zhì)量．

解答： 解：（1）乙杯中c質(zhì)量增加，說明Cu沉積在c電極上，電子是從b-c移動，M是負極，N為正極，故答案為：正；
（2）甲中為NaOH，相當于電解H₂O，陽極b處為陰離子OH^-放電，即4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）丙中為K₂SO₄，相當于電解水，設電解的水的質(zhì)量為x．由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有，100×9.55%=（100-x）×10%，
得x=4.5g，故為

4.5g

18g/mol

=0.25mol．由方程式2H₂O

通電  .

2H₂+O₂ 可知，消耗2molH₂O，轉移4mol電子，所以整個反應中轉移電子為0.5mol，
則生成O₂為

0.5mol

4

=0.125mol，標況下的體積為0.125mol×22.4L/mol=2.8L；
故答案為：2.8L；
（4）整個電路是串聯(lián)的，所以每個燒杯中的電極上轉移電子數(shù)是相等的，根據(jù)電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu，
可知轉移0.5mol電子生成的m（Cu）=

0.5

2

mol×64g/mol=16g．
故答案為：16g．故答案為：16g；

點評：本題為電化學知識的綜合應用，做題時要注意根據(jù)電極反應現(xiàn)象判斷出電解池的陰陽級，進而判斷出電源的正負極，要注意三個電解池為串聯(lián)電路，各電極上得失電子的數(shù)目相等．做題時要正確寫出電極方程式，準確判斷兩極上離子的放電順序．