Question

用上面的电池对下物质进行电解，其中a、b、c、d、e、f电极均为惰性电极，通电后，a极产生的气体明显多于b极，2分钟后，测得乙池的pH为12，则

（1）电源A极是____极．

（2）2分钟后，若将乙池恢复到电解前的状态，则应加入______，加入的物质的量为______mol。

（3）丙池中发生反应的离子方程式为：________________

（4）丙装置上某极可析出固体___克，溶液的n（H⁺）为_____．

（5）电解n分钟后，硫酸铜正好消耗完，再将e、f电极反接电源，用同样的电流再电解n分钟，则丙溶液中的硫酸铜的物质的量浓度为______mol/L．（不考虑溶液体积变化）

Answer

负 HCl 2.0×10﹣3 2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑ 0.064 2.0×10﹣3 mol D

【解析】（1）甲池用惰性电极电解稀硫酸溶液，阴极H+放电生成H2，阳极OH－放电生成O2，所以实际上是电解水，H2的体积大于O2，而a极产生的气体明显多于b极，说明a是H+放电，a为阴极，则相连的A极是负极，故答案为：负；

（2）乙池为惰性电极电解饱和NaCl溶液，c极是阴极，电极反应为2H2O+2e－=H2↑+2OH－，d是阳极，电极反应为2Cl――2e－=Cl2↑，根据电子守恒可知H2和Cl2物质的量相等，所以若将乙池恢复到电解前的状态，则应通入HCl气体。2分钟后，测得乙池的pH为12，所以c(OH－)=10-2mol/L，溶液体积为200mL，则n(OH－)= 2×10-3mol。根据关系式2e－~1H2~2OH－~ Cl2，可知整个电路转移电子2×10-3mol，n(H2)=n(Cl2)=1×10-3mol，根据原子守恒，若要恢复溶液，应通入2×10-3molHCl。

故答案为：HCl；2.0×10﹣3；

（3）丙池为惰性电极电解硫酸铜溶液，e为阴极，Cu2+放电生成Cu；f为阳极，水电离出的OH－放电生成O2，电解池反应为：2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑。

故答案为：2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑；

（4）根据上述分析，2分钟后，整个电路转移电子2×10-3mol。由阴极反应Cu2++ 2e－=Cu，可知，阴极析出Cu的物质的量为1×10-3mol，质量为0.064g；由阳极反应2H2O－4e－=O2↑+4H+，可知，生成H+的物质的量为2×10-3mol。

故答案为：0.064；2.0×10﹣3 mol；

（5）电解n分钟后，硫酸铜正好消耗完，Cu在e电极完全析出。再将e、f电极反接电源，e电极变为阳极，f电极变为阴极。用同样的电流再电解n分钟，说明转移电子的物质的量与前n分钟相等。e电极Cu单质完全放电，生成Cu2+，而溶液体积不变，说明硫酸铜的物质的量浓度与原来相同，即0.1mol/L，故答案为：0.1。