右图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极.(

右图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极.(

题型:不详难度:来源:
右图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%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列式计算电极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电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
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?______.
答案
(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:正极;
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0.5/4=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L,故答案为:答案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:甲增大,因为相当于电解水;乙减小,OH-放电,H+增多.丙不变,相当于电解水;
(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; 铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解.
举一反三
将等物质的量浓度的CuSO4和NaCl等体积混合后,用石墨电极进行电解,电解过程中,溶液pH随时间t变化的曲线如图,则下列说法正确的是(  )
A.阳极产物一定是Cl2,阴极产物一定是Cu
B.BC段表示在阴极上是H+放电产生了H2
C.整个过程中阳极先产生Cl2,后产生O2
D.CD段表示阳极上OH放电破坏了水的电离平衡,产生了H+

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如图所示的装置分别通电一段时间后,溶液的质量增加的是(  )
A.
稀H2SO4
B.
CuCl2溶液
C.
CuSO4溶液
D.
Cu(NO32溶液
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在25℃时,用石墨电极电解1000mL一定浓度的CuSO4溶液.5min后电解完全,在一个石墨电极上只有1.28gCu生成.试回答下列问题:
(1)总反应式为______.
(2)电解过程中转移的电子数为______mol,同时生成标准状况下气体的体积为______.
(3)在原CuSO4溶液中,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的PH为______(KspCu(OH)2=2×10-20).
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图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极.
(1)正极为______(填“a”或“b”)阳极为______.(填“c”或“d”)
(2)阳极电极反应式为______检验该阳极产物的方法是______.
(3)电解一段时间后发现阴极增重6.4g,则外电路中通过的电子的物质的量是______摩尔,若该电解反应所需的电子全部由氢氧燃料电池提供,则至少需要消耗______L氢气(标准状况下)才能满足需要.
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常温下,下列各组数据中比值为2:1的是(  )
A.电解熔融的氯化钠,在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比
B.中和体积相同、pH相同的硫酸和盐酸消耗NaOH的物质的量之比
C.1mol/L氨水与0.5mol/L氨水中的c(OH-)之比
D.物质的量相同的水和乙醇与足量金属钠反应产生氢气的体积之比
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