如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100

如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4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K2SO4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pH值的变化(填“不变”、“变大”或“变小”)
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?______.
蓝枫筱月 1年前 已收到1个回答 举报

zero0914 幼苗

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解题思路:(1)①乙中C电极质量增加,则c处发生的反应为:Cu2++2e-=Cu,即C处为阴极,由此可推出b为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极.丙中为K2SO4,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2H2+O2═2H2O可知,生成2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转化0.5mol电子,而整个电路是串联的,故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的;
②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O+O2↑;
③转移0.5mol电子,则生成O2为[0.5mol/4]=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L;
④Cu2++2e-=Cu,转移0.5mol电子,则生成的m(Cu)=[0.5/2]×64=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Cu2+放电,阳极为OH-放电,所以H+增多,故pH减小.丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变;
(2)铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解.

(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;
②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;
③丙中为K2SO4,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2H2+O2═2H2O可知,生成2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转化0.5mol电子,则生成O2为[0.5mol/4]=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L;
故答案为: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:Cu2++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Cu2+放电,阳极为OH-放电,电解方程式为:2CuSO4+2H2O

通电
.
2Cu+O2↑+2H2SO4,所以H+增多,故pH减小;丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变,
故答案为:变大;减小;不变;
(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,若Cu全部析出,溶液为稀硫酸,电解仍然继续进行.

点评:
本题考点: 原电池和电解池的工作原理.

考点点评: 本题为电化学知识的综合应用,做题时要注意根据电极反应现象判断出电解池的阴阳级,进而判断出电源的正负极,要注意三个电解池为串联电路,各电极上得失电子的数目相等.做题时要正确写出电极方程式,准确判断两极上离子的放电顺序.

1年前

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