Question

A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：

阳离子	Cu^2+   Na^+
阴离子	NO3^-  SO4^2-   Cl^-

下图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了32g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间（t）的关系如图2所示。据此回答下列问题：

（1）M为电源的__________极（填“正”或“负”）；

（2）写出甲烧杯中反应的化学方程式____________________；

（3）计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积_____________。

Answer

负 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 5.6L

【解析】

（1）接通电源，经过一段时间后，测得乙中C电极质量增加了32g，说明C电极是阴极，所以连接阴极的电极M是原电池的负极，阴极是铜离子放电；

（2）电解时，甲装置中溶液的pH值增大，说明阳极上是放电能力大于氢氧根离子的离子放电，根据表格知，为氯离子，甲中电解质溶液是氯化钠，所以甲装置电解质溶液是氯化钠溶液，电解的总反应式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；（3）析出铜的物质的量是32g÷64g/mol＝0.5mol，转移1.0mol电子，电解过程中丙中pH不变，说明电解质应该是硝酸钠或硫酸钠，f电极是阳极，溶液中的氢氧根放电，电极反应式为4OH――4e－＝2H2O＋O2↑，所以产生的氧气是1mol÷4＝0.25mol，在标准状况下的体积是0.25mol×22.4L/mol＝5.6L。