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	Na^+、K^+、Cu^2+
阴离子	SO4^2-、OH^-

在下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题：

    

（1）M为电源的_______________极（填“正”或“负”），电极b上发生的电极反应为_____________。

（2）电极e上生成的气体在标准状态下的体积为________。

（3）写出乙烧杯中的电解池反应___________________。

（4）若电解过程中，乙烧杯中的B溶液中的金属离子全部析出，此时电解还能继续进行，原因是________________。

（5）若经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了16g，要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态，正确的操作是________________。

Answer

（1）负；4OH--4e-=O2↑+2H2O；

（2）5.6L；

（3）2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；

（4）能；B溶液中的金属离子全部析出，电解质为硫酸，反应变为电解水的反应；

（5）加入4.5g水。

【解析】

试题分析：测得乙中c电极质量增加了16g，则乙中含有Cu2+，结合离子的共存可知，B为CuSO4，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH。

（1）乙中c电极铜离子得电子，则c为阴极，即M为电源负极，则b为阳极，碱溶液中OH-放电，电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，故答案为：负；4OH--4e-=O2↑+2H2O；

（2）e电极上氢离子放电生成氢气，n（Cu）==0.25mol，由Cu～2e-～H2↑可知生成标况下氢气的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案为：5.6L；

（3）乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液，总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；

（4）B溶液中的金属离子全部析出，电解质为硫酸，电解时溶液中的氢离子、氢氧根离子放电，能继续电解，故答案为：能；B溶液中的金属离子全部析出，电解质为硫酸，反应变为电解水的反应；

（5）丙中电解质为硫酸钠或硫酸钾，实质为电解水，由电子守恒可知H2O～2e-～Cu，则要恢复原状，加0.25mol×18g/mol=4.5g水，故答案为：加入4.5g水。

【考点定位】考查电解原理

【名师点晴】本题考查电解原理，明确发生的电极反应、电解反应及图象的分析是解答本题的关键，注意利用乙推出各物质及电源的正负极是解答的突破口。