Question

如图所示装置中，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）电源的N端为____________极，电极b上发生的电极反应为____________；

（2）电解前后甲溶液 pH____________；乙溶液 pH____________；丙溶液 pH____________．(填“变大”、“变小”或“不变”)

（3）电极b上生成的气体在标准状况下的体积____________；电极c的质量变化是____________g．

（4）写出乙溶液中的电解反应的化学方程式：____________，需加入____________(填物质化学式)____________g可使该电解质溶液复原。

Answer

（1） 正 4OH--4e-=2H2O+O2↑ （2）增大 减小 不变

（3）2.24L 12.8 （4）2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；CuO；16

【解析】

试题分析：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，则N为正极，M为负极；

（1）根据以上分析N是原电池正极，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↑；

（2）甲中电解氢氧化钠溶液即是电解水，水的量减少，溶液的体积减小，氢氧化钠的浓度增大，则pH变大；乙中电解硫酸铜溶液生成硫酸，溶液酸性增强，则pH减小；丙中电解硫酸钾溶液即是电解水，溶液显中性，pH不变；

（3）e电极上收集到气体在标准状况下体积为4.48L，e为阴极，其电极反应为2H++2e-=H2↑，生成4.48L氢气，其的物质的量为0.2mol，则转移电子为0.4mol，b为阳极，其反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，由电子守恒可知，生成氧气为0.1mol，其体积为2.24L；电极c为阴极，电极反应为：2Cu2++2e-=Cu，由电子守恒可知，生成Cu为0.2mol，其质量为12.8g；

（4）电解硫酸铜溶液生成硫酸和氧气、Cu，其电解方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；溶液中减少的元素为Cu和O元素，所以要是电解质溶液复原需加CuO，转移电子为0.4mol，则CuO为0.2mol，其质量为16g。

考点：考查电解池原理的应用。