Question

A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如表所示： 阳离子 Na+、K+、Cu2+ 阴离子

A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如表所示： 阳离子 Na+、K+、Cu2+ 阴离子 SO42-、OH-如图1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2．据此回答下列问题：（1）M为电源的______极（填写“正”或“负”）电极b上发生的电极反应为______；（2）计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积：______；（3）写出乙烧杯的电解池反应______；（4）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？______；（5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g，要使丙恢复到原来状态的操作______．

Answer 1

测得乙中c电极质量增加了16g，由表可知乙中含有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）c电极析出Cu，由铜离子在阴极得电子生成Cu可知c为阴极，则M为负极，N为正极；b与正极相连，则b为阳极，所以b电极上是氢氧根离子失电子生成氧气，其电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
故答案为：负极；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）e与电源负极相连为阴极，则e电极上是氢离子得电子生成氢气，已知n（Cu）=

16g

64g/mol

=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：5.6；
（3）乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液，总反应为2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
故答案为：2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（4）如果电解过程中CuSO₄溶液中的金属离子全部析出，此时溶液变成硫酸溶液，继续通电，溶液中电解的是水；
故答案为：能；因为CuSO₄溶液已转变为H₂SO₄溶液，反应变为电解水；
（5）丙中的电解质是硫酸钠或硫酸钾，电解时被电解的是水，所以要使丙恢复到原来的状态，需加水；已知n（Cu）=

16g

64g/mol

=0.25mol，由Cu～2e^-～H₂↑～H₂O，则n（H₂O）=0.25mol，所以需要加入m（H₂O）=0.25mol×18g/mol=4.5 g；即向丙烧杯中加4.5 g水；
故答案为：向丙烧杯中加4.5 g水．