Question

右图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO 4 溶液和100g10.00%的

右图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO 4 溶液和100g10.00%的K 2 SO 4 溶液，电极均为石墨电极．（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K 2 SO 4 浓度为10.47%，乙中c电极质量增加．据此回答问题：①电源的N端为______极；②电极b上发生的电极反应为______；③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：______④电极c的质量变化是______g；⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液______；乙溶液______；丙溶液______；（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？______．

Answer 1

（1）①乙杯中c质量增加，说明Cu沉积在c电极上，电子是从b-c移动，M是负极，N为正极，故答案为：正极； ②甲中为NaOH，相当于电解H 2 O，阳极b处为阴离子OH - 放电，即4OH - -4e - =2H 2 O+O 2 ↑，故答案为：4OH - -4e - =2H 2 O+O 2 ↑； ③丙中为K 2 SO 4 ，相当于电解水，设电解的水的质量为x．由电解前后溶质质量相等有，100×10%=（100-x）×10.47%，得x=4.5g，故为0.25mol．由方程式2H 2 +O 2 ═2H 2 O可知，生成 2molH 2 O，转移4mol电子，所以整个反应中转化0.5mol电子，则生成O 2 为0.5/4=0.125mol，标况下的体积为0.125×22.4=2.8L，故答案为：答案2.8L； ④整个电路是串联的，所以每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的，根据电极反应：Cu 2+ +2e - =Cu，可知转移0.5mol电子生成的m（Cu）= 0.5 2 ×64=16g，故答案为16g； ⑤甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大，pH变大．乙中阴极为Cu 2+ 放电，阳极为OH - 放电，电解方程式为：2CuSO 4 +2H 2 O 通电 . 2Cu+O 2 ↑+2H 2 SO 4 ，所以H + 增多，故pH减小．丙中为电解水，对于K 2 SO 4 而言，其pH几乎不变． 故答案为：甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH - 放电，H + 增多．丙不变，相当于电解水； （2）当铜全部析出时，溶液中仍有电解质硫酸，可以继续电解，故答案为：可以； 铜全部析出，可以继续电解H 2 SO 4 ，有电解液即可电解．