Question

14．按如圖裝置實(shí)驗(yàn)，a、b、c、d均為惰性電極，A、B兩燒杯中分別盛放NaOH溶液和足量CuSO₄溶液．通電一段時(shí)間后，c電極質(zhì)量增加6.4g，試回答：
（1）電源Q為正極；
（2）b極產(chǎn)生氣體的體積為1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；電解一段時(shí)間后，A池中溶液的PH變大．（填“變大”“變小”或“不變”）
（3）d極上所發(fā)生的電極反應(yīng)式：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
（4）B裝置中電解反應(yīng)的離子方程式為：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2Cu+O₂↑+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）電解池中，電極質(zhì)量增加的極是陰極，和電源的負(fù)極相連的是陰極，和電源的正極相連的是正極，據(jù)此來(lái)判斷；
（2）整個(gè)電路是串聯(lián)的，所以每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的，據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒來(lái)計(jì)算；根據(jù)電解的實(shí)質(zhì)是電解水以及溶液濃度的變化情況來(lái)回答；（3）d是陽(yáng)極，電解硫酸銅時(shí)，在陽(yáng)極上是氫氧根離子放電，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
（4）B裝置中總的電解原理方程式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，離子方程式為：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2Cu+O₂↑+4H⁺．

解答 解：（1）B杯中c質(zhì)量增加，說(shuō)明Cu沉積在c電極上，所以c是陰極，d是陽(yáng)極，即Q為正極，P為負(fù)極，故答案為：正；
（2）P是負(fù)極，所以a是陰極，b是陽(yáng)極，b極上的電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，c極上的電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，整個(gè)電路是串聯(lián)的，所以每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的，據(jù)電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，可知c極上有6.4gCu析出，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，b極上生成氧氣的物質(zhì)的量為0.05mol，體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，A燒杯溶液電解的實(shí)質(zhì)是電解水，所以氫氧化鈉溶度增大，PH變大，故答案為：1.12；變大；
（3）d是陽(yáng)極，電解硫酸銅時(shí)，在陽(yáng)極上是氫氧根離子放電，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（4）B裝置中總的電解原理方程式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，離子方程式為：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2Cu+O₂↑+4H⁺，故答案為：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2Cu+O₂↑+4H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題為電化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，做題時(shí)要注意根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷出電解池的陰陽(yáng)級(jí)，進(jìn)而判斷出電源的正負(fù)極，要注意三個(gè)電解池為串聯(lián)電路，各電極上得失電子的數(shù)目相等．做題時(shí)要正確寫(xiě)出電極方程式，準(zhǔn)確判斷兩極上離子的放電順序．