Question

將由Na⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、SO₄^2﹣、Cl^﹣組合形成的三種強(qiáng)電解質(zhì)溶液，分別裝入下圖裝置中的甲、乙、丙三個(gè)燒杯中進(jìn)行電解，電極均為石墨電極．

接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測得乙中c電極質(zhì)量增加．常溫下各燒杯中溶液pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如右上圖（忽略因氣體溶解帶來的影響）．據(jù)此回答下列問題：

（1）寫出乙燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式　　；

（2）電極f上發(fā)生的電極反應(yīng)為　　；

（3）若經(jīng)過一段時(shí)間后，測得乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了8g，要使丙燒杯中溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài)，應(yīng)進(jìn)行的操作是　　．

Answer 1

【考點(diǎn)】電解原理．

【專題】電化學(xué)專題．

【分析】乙中c電極質(zhì)量增加，說明c屬于陰極，所以d是陽極，則M是負(fù)極，N是正極，f是陽極，e是陽極，b是陽極，a是陰極，根據(jù)電解后溶液pH的變化可知甲中的電解質(zhì)是NaCl，乙中的電解質(zhì)是CuSO₄，丙中的電解質(zhì)是Na₂SO₄，根據(jù)電解池的工作原理結(jié)合電極反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算即可．

【解答】解：乙中c電極質(zhì)量增加，說明c屬于陰極，所以d是陽極，則M是負(fù)極，N是正極，f是陽極，e是陽極，b是陽極，a是陰極，根據(jù)電解后溶液pH的變化可知甲中的電解質(zhì)是NaCl，乙中的電解質(zhì)是CuSO₄，丙中的電解質(zhì)是Na₂SO₄，

（1）乙燒杯為電解硫酸銅溶液，反應(yīng)的總反應(yīng)式為2CuSO₄+2H₂O2Cu+O₂↑+H₂SO₄，

故答案為：2CuSO₄+2H₂O2Cu+O₂↑+H₂SO₄；      

（2）丙為電解硫酸鈉溶液，f為陽極，電極f上發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑，

故答案為：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；

（3）c電極質(zhì)量增加了8g，為Cu，n（Cu）==0.125mol，轉(zhuǎn)移0.25mol電子，

丙中發(fā)生2H₂OO₂↑+2H₂↑，轉(zhuǎn)移0.25mol電子應(yīng)消耗0.125mol水，質(zhì)量為0.125mol×18g/mol=2.25g，應(yīng)加入2.25g水可恢復(fù)到原來的濃度，

故答案為：向丙燒杯中加入水2.25g．

【點(diǎn)評】本題考查電解池的工作原理知識(shí)，注意電解中最關(guān)鍵的是準(zhǔn)確判斷出電極上離子的放電順序，在判斷電解產(chǎn)物時(shí)，首先判斷陽極電極材料．如果是活性電極，則電極本身失去電子．如果是惰性電極，則溶液中的陰離子失去電子，而陰極是溶液中的陽離子得到電子，所以需要熟練記住常見離子的放電順序．