Question

下图四个装置，各工作一段时间后，溶液pH显著升高的是

 

；溶液中电解质质量不变的是

 

．

Answer 1

分析：有外接电源的属于电解池，没有外接电源的属于原电池，所以属于电解池的是①③④，②属于原电池；
装置①中是用惰性电极电解硫酸溶液，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电；装置②中铁做负极失电子，正极上铜离子得到电子析出铜；装置③铜做阳极是电子生成铜离子，铜在阴极析出铜；装置④是惰性电极电解氢氧化钠溶液，实质是电解水；根据各个装置中氢离子或氢氧根离子浓度变化判断溶液pH，阳极电解的物质分析判断溶液质量变化．

解答：解：①电解硫酸溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，过程是电解水，溶液浓度增大导致溶液酸性增强，pH减小，电解质质量不变；
②中铁失电子发生氧化反应，铜离子得电子发生还原反应，溶液中氢离子浓度变化不大，溶液的pH变化不大，Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu²⁺，电解质质量减小；
③中阳极上铜离子失电子发生氧化反应，阴极上铜离子放电，实质是电镀，溶液浓度不变，溶液的pH不变，属于电镀，溶液质量不变；
④中阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，阴极上氢离子放电，实质是电解水，氢氧化钠溶液浓度增大，溶液的pH增大，电解质质量不变；
各工作一段时间后，溶液pH显著升高的是④，溶液中电解质质量不变的是①③④，
故答案为：④；①③④．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确离子放电顺序是解本题关键，难度中等．