问题 填空题

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______。

答案

(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)

题目分析:(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。

单项选择题 A1/A2型题
填空题