问题 填空题

如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和l00g 10.00%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10.37%,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电解前后乙溶液 pH______(填“增大”、“减小”或“不变”),丙溶液 pH=______.

④电极b上生成的气体在标准状况下的体积______;电极c的质量增加了______g.

(2)写出乙溶液中的电解反应的离子方程式:______.

答案

(1)①该装置是电解池,接通电源,经过一段时间后,乙中c电极质量增加,说明C电极是电解池阴极,则d电极是阳极,连接电解池阳极的原电池电极是正极,所以N是原电池正极.

故答案为:正极.

②电解氢氧化钠溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑.

故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑.

③电解硫酸铜溶液时,阴极上析出铜,阳极上析出氧气,导致溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,所以溶液的pH值变小;电解硫酸钠溶液时,阴极上析出氢气,阳极上析出氧气,实际上电解的是水,硫酸钠溶液的浓度增大,但溶液的pH值不变.

故答案为:减小;不变.

④l00g 10.00%的K2SO4溶液电解一段时间后K2SO4浓度变为

l00g ×10.00%
10.37%
,电解硫酸钾溶液实际上是电解的水,所以电解水的质量为100-
l00g ×10.00%
10.37%
=3.6g,减少3.6g水转移电子的物质的量=
3.6g
18g/mol
×2
=0.4mol;当转移0.4mol电子时,b上生成的气体体积=
0.4mol
4
×22.4L/mol
=2.24L;电极c增加的质量=
0.4mol
2
×64g/mol
=12.8g.

故答案为:2.24L;12.8g.

(2)电解硫酸铜溶液时阴极上析出铜,阳极上析出氧气,2Cu2++2H2O

 电解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+

故答案为:2Cu2++2H2O

 电解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+

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