Question

（10分）A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：

阳离子	Na＋、K＋、Cu2＋
阴离子	SO42-、OH－

如图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。请回答下列问题：

(1) M为直流电源的________极，b电极上发生的电极反应为_____________。
(2) 计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为________________。
(3) 写出乙烧杯中的总反应的离子方程式：______________________________。
(4) 要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态，需要进行的操作是（写出要加入的物质和质量）                      。

Answer 1

(1)负　4OH^－－4e^－===2H₂O＋O₂↑　     (2)2.8L
(3) 2Cu^2＋＋2H₂O2Cu＋4H^＋＋O₂↑       (4)向丙烧杯中加4.5 g水

解析试题分析：（1）乙中c电极质量增加，说明乙属于阴极，所以b是阳极，a是阴极。则M是负极，N是正极，f是阳极，e是阳极，b是阳极。根据电解后溶液pH的变化可知甲中的电解质是NaOH或KOH，乙中的电解质是CuSO₄，丙中的电解质是K₂SO₄或Na₂SO₄，所以b电极上发生的电极反应为4OH^－-4e^－=2H₂O＋O₂↑。
（2）乙中的电解质是CuSO₄，c电极质量增加了16 g，说明生成了16g Cu，因此转移电子数为= 0.5mol，因此产生O₂的体积为。
（3）乙烧杯中发生的总反应为2Cu^2＋＋2H₂O2Cu＋4H^＋＋O₂↑
（4）因为丙烧杯中电解过程从溶液中出来的是0.25molH₂和0.125mol氧气，所以需要加入0.25mol的水可以恢复到原来状态，则水的质量为4.5g。
考点：电解原理
点评：电解中最关键的是准确判断出电极上离子的放电顺序。在判断电解产物时，首先判断阳极电极材料。如果是活性电极，则电极本身失去电子。如果是惰性电极，则溶液中的阴离子失去电子。而阴极是溶液中的阳离子得到电子，所以需要熟练记住常见离子的放电顺序。