问题 填空题

右图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极.

(1)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电源的N端为______极;

②电极b上发生的电极反应为______;

③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:______

④电极c的质量变化是______g;

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:

甲溶液______;

乙溶液______;

丙溶液______;

(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?______.

答案

(1)①乙杯中c质量增加,说明Cu沉积在c电极上,电子是从b-c移动,M是负极,N为正极,故答案为:正极;

②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;

③丙中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为x.由电解前后溶质质量相等有,100×10%=(100-x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol.由方程式2H2+O2═2H2O可知,生成

2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转化0.5mol电子,则生成O2为0.5/4=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L,故答案为:答案2.8L;

④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,根据电极反应:Cu2++2e-=Cu,可知转移0.5mol电子生成的m(Cu)=

0.5
2
×64=16g,故答案为16g;

⑤甲中相当于电解水,故NaOH的浓度增大,pH变大.乙中阴极为Cu2+放电,阳极为OH-放电,电解方程式为:2CuSO4+2H2O

通电
.
2Cu+O2↑+2H2SO4,所以H+增多,故pH减小.丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变.

故答案为:甲增大,因为相当于电解水;乙减小,OH-放电,H+增多.丙不变,相当于电解水;

(2)当铜全部析出时,溶液中仍有电解质硫酸,可以继续电解,故答案为:可以; 铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解.

单项选择题
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