Question

（10分）下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100 g 10.00%的K₂SO₄溶液，電極均為石墨電極。


（1）接通電源，經過一段時間后，測得丙中K₂SO₄濃度為10.47%，乙中c電極質量增加。
據此回答問題：①電源的N端為      極；②電極b上發生的電極反應為             ；
③電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積：                   
④電極c的質量變化是                   g；
（2）如果電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續進行，為什么？           。
⑤電解前后各溶液的pH如何變化。（填增大，減小或不變）
甲溶液              ；乙溶液＿＿＿＿＿＿＿；丙溶液＿＿＿＿＿＿＿；

Answer 1

（1）①正極   ②4OH^－-4e^－=2H₂O + O₂↑。  ③2.8L     ④16g 
(2)能繼續進行，因為CuSO₄溶液已轉變為H₂SO₄溶液，反應也就變為水的電解反應。
⑤增大， 減小， 不變

（1）乙中c電極質量增加，說明c電極是陰極，則d電極是陽極，e是陰極，f是陽極。所以N是電源但正極，M是電源的負極，a是陰極，b是陽極，OH^－放電，反應式為4OH^－-4e^－=2H₂O + O₂↑。丙中電解水，硫酸鉀不變，所以電解后溶液酸質量是，因此被電解的水是100g－95.5g＝4.5g，物質的量是0.25mol，轉移電子是0.25mol×2＝0.5mol。所以生成氧氣是0.125mol，標準狀況下的體積是0.125mol×22.4L＝2.8L。根據電子得失守恒可知，c電極析出銅是0.25mol，質量是0.25mol×64g/mol＝16g。
（2）銅全部析出后，溶液是硫酸溶液，所以繼續通電，反應也就變為水的電解反應。甲相當于電解水，溶液濃度增大，pH增大。Y中有硫酸生成，pH減小，丙也是相當于電解水，濃度增大，但硫酸鉀溶液顯中性，所以pH不變。