Question

A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì),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	S、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(jīng)過一段時間后,測得乙中c電極質(zhì)量增加了16 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)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(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)到原來的狀態(tài),需要進(jìn)行的操作是(寫出要加入的物質(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

乙中c電極質(zhì)量增加了16 g,說明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,說明該溶液是硫酸銅溶液,丙中溶液的pH不變,說明電解的是水且溶液的濃度增大對其pH無影響,所以是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽。(1)M是負(fù)極,則b是陽極,陽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)電解硫酸銅溶液時析出銅和氧氣,同時生成硫酸,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。