Question

【題目】(Ⅰ)A、B、C為三種強電解質，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32g。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）N為電源的(填“正”或“負”)極，電極b上發(fā)生的電極反應為。
（2）乙燒杯中的總反應為。
（3）計算電極e上生成的氣體在標準狀況下的體積為。
（4）丙燒杯要恢復到原來的狀況，需要加入的物質和質量是。
（5）(Ⅱ)粗銅中一般含有鋅、鐵、銀、金等雜質。在下圖所示裝置中，甲池的總反應方程式為：2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O 接通電路一段時間后，精Cu電極質量增加了3.2g。在此過程中，甲池負極反應式 ， 乙池硫酸銅溶液的濃度(填“變大”，“ 不變”，“變小”)。

Answer 1

【答案】
（1）正；4OH--4e-=2H2O+O2↑
（2）2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
（3）11.2 L
（4）水;9g
（5）CH2OH-6e-+8OH-=CO3-+6H2O；變小
【解析】接通電源，經過一段時間后，測得乙中c電極質量增加了16g，則乙應為CuSO4溶液，c為陰極，d為陽極，則a為陰極，b為陽極，e為陰極，f為陽極，M為負極，N為正極，常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關系圖如圖2，甲的pH不斷增大，應為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，丙的pH不變，應為硫酸鈉或硫酸鉀溶液，
（1）由以上分析可知N為正極，甲為電解氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，b為陽極，發(fā)生氧化反應，電極方程式為4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（2）乙應為CuSO4溶液，電解時，陰極析出銅，陽極生成氧氣，電解方程式為2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；
（3）n（Cu）= =0.5 mol，轉移電子1 mol，則電極e發(fā)生：2H++2e-=H2↑，則生成n（H2）=0.5 mol，v（H2）=0.5 mol×22.4L/mol=11.2 L；
（4）丙為硫酸鈉或硫酸鉀溶液，實質上為電解水，轉移電子1 mol時，2H2O 2H2↑+O2↑，消耗水的物質的量為0.5 mol，質量為0.5 mol×18g/mol=9 g.(Ⅱ)
（5）甲池中，通入甲醇的電極是負極，堿性條件下，電極反應式中不能產生氫離子，電極反應式為：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O，乙池中，陽極上不僅溶解銅還溶解鋅、鐵、銀等金屬，陰極上只有銅析出，所以陽極上溶解的銅小于陰極上析出的銅，則溶液中硫酸銅溶液濃度減小。接通電源，經過一段時間后，測得乙中c電極質量增加了16g，則乙應為CuSO4溶液，c為陰極，d為陽極，則a為陰極，b為陽極，e為陰極，f為陽極，M為負極，N為正極，常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關系圖如圖2，甲的pH不斷增大，應為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，丙的pH不變，應為硫酸鈉或硫酸鉀溶液，據此解答即可。