Question

A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì),它們?cè)谒�中電離出的離子如下表所示:

陽(yáng)離子	Na+、K+、Cu2+
陰離子	S、OH-

如圖1所示裝置中,甲、乙、丙三個(gè)燒杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,電極均為石墨電極。接通電源,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了16 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1) M為直流電源的 極,b電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為 。

(2)計(jì)算e電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 。

(3)寫(xiě)出乙燒杯中的總反應(yīng)的離子方程式: 。

(4)要使丙燒杯中的C溶液恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),需要進(jìn)行的操作是(寫(xiě)出要加入的物質(zhì)和質(zhì)量) 。

 

Answer 1

(1)負(fù) 4OH--4e-=2H2O+O2↑

(2)5.6 L (3) 2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑

(4)向丙燒杯中加4.5 g水

【解析】乙中c電極質(zhì)量增加了16 g,說(shuō)明c電極上有銅析出,所以c電極是陰極,則M是負(fù)極。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示,甲溶液pH增大,所以甲中盛放的只能是堿,乙中pH降低且有銅生成,說(shuō)明該溶液是硫酸銅溶液,丙中溶液的pH不變,說(shuō)明電解的是水且溶液的濃度增大對(duì)其pH無(wú)影響,所以是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽。(1)M是負(fù)極,則b是陽(yáng)極,陽(yáng)極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣,所以電極反應(yīng)式為4OH--4e-=2H2O+O2↑。(2)e是陰極,e上氫離子得電子生成氫氣,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同

～～,生成16 g銅轉(zhuǎn)移電子0.5 mol,所以生成氫氣的體積標(biāo)準(zhǔn)狀況下是5.6 L。 (3)電解硫酸銅溶液時(shí)析出銅和氧氣,同時(shí)生成硫酸,電池反應(yīng)式為 2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑。(4)丙燒杯中電解的是水,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒或關(guān)系式2H2O=2H2↑+O2↑～4e-～2Cu知,電解4.5 g水,所以向丙燒杯中加4.5 g水即可。