Question

【題目】A、B、C三種強電解質，它們在水中電離出的離子如下表所示：

陽離子	Na＋、K＋、Cu2＋
陰離子	SO42-、OH－

如圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個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，經過一段時間后，測得乙中c電極質量增加了16 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關系如圖2所示。請回答下列問題：

（1）M為直流電源的________極，b電極上發生的電極反應為______________________。

（2）計算e電極上生成的氣體在標準狀況下的體積為________________。

（3）寫出乙燒杯中的總反應方程式：____________________________________________。

Answer 1

【答案】負 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 5.6 L 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。

【解析】

測得乙中c電極質量增加了16g，由表可知乙中含有Cu2+，結合離子的共存可知，B為CuSO4，丙中pH不變，則C為硫酸鈉或硫酸鉀，甲中pH增大，則A為KOH或NaOH；
（1）c電極析出Cu，所以c為陰極，則M為負極；b為陽極，電極上是氫氧根離子失電子生成氧氣；
（2）根據生成的Cu的量求出轉移的電子的物質的量，再根據電子守恒求出e電極上生成的氣體的量；
（3）乙燒杯中電解的是硫酸銅溶液；

測得乙中c電極質量增加了16g，由表可知乙中含有Cu2+，結合離子的共存可知，B為CuSO4，丙中pH不變，則C為硫酸鈉或硫酸鉀，甲中pH增大，則A為KOH或NaOH；
（1）c電極析出Cu，由銅離子在陰極得電子生成Cu可知c為陰極，則M為負極，N為正極；b與正極相連，則b為陽極，所以b電極上是氫氧根離子失電子生成氧氣，其電極反應式為：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
正確答案：負；4OH--4e-=2H2O+O2↑。
（2）e與電源負極相連為陰極，則e電極上是氫離子得電子生成氫氣，已知n（Cu）=

=0.25mol，由Cu～2e-～H2↑可知生成標況下氫氣的體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L；
正確答案：5.6L。
（3）乙燒杯中為惰性電極電解硫酸銅溶液，總反應為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4

正確答案：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。