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:______.
(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
,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=l00g ×10.00% 10.37%
×2=0.4mol;当转移0.4mol电子时,b上生成的气体体积=3.6g 18g/mol
×22.4L/mol=2.24L;电极c增加的质量=0.4mol 4
×64g/mol=12.8g.0.4mol 2
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
2Cu+O2↑+4H+ 电解 .
故答案为:2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+ 电解 .