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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-
图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的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16g.常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如图2.据此回答下列问题:
(1)M为电源的
负
负
极(填写“正”或“负”);电极b上发生的电极反应为
4OH--4e-=2H2O+O2↑
4OH--4e-=2H2O+O2↑
;
(2)写出乙烧杯的电解反应方程式
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
;
(3)计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积
5.6L
5.6L
;
(4)要使丙恢复到原来的状态,需要加入一种
水
水
物质
4.5
4.5
克.
分析:接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16g,则乙应为CuSO4溶液,c为阴极,d为阳极,则a为阴极,b为阳极,e为阴极,f为阳极,M为负极,N为正极,常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如图2,甲的pH不断增大,应为氢氧化钠或氢氧化钾溶液,丙的pH不变,应为硫酸钠或硫酸钾溶液,以此解答该题.
解答:解:接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16g,则乙应为CuSO4溶液,c为阴极,d为阳极,则a为阴极,b为阳极,e为阴极,f为阳极,M为负极,N为正极,常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如图2,甲的pH不断增大,应为氢氧化钠或氢氧化钾溶液,丙的pH不变,应为硫酸钠或硫酸钾溶液,
(1)由以上分析可知M为负极,甲为电解氢氧化钠或氢氧化钾溶液,b为阳极,发生氧化反应,电极方程式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,
故答案为:负;4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(2)乙应为CuSO4溶液,电解时,阴极析出铜,阳极生成氧气,电解方程式为2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,
故答案为:2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4;
(3)n(Cu)=
16g
64g/mol
=0.25mol,转移电子0.5mol,则电极e发生:2H++2e-=H2↑,则生成n(H2)=0.25mol,v(H2)=0.25mol×22.4L/mol=5.6L,
故答案为:5.6L;
(4)丙为硫酸钠或硫酸钾溶液,实质上为电解水,转移电子0.5mol时,2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑,消耗水的物质的量为0.25mol,质量为0.25mol×18g/mol=4.5g,
故答案为:水;4.5.
点评:本题考查电解原理,解答该题的关键是c极的质量变化以及电解后溶液pH的变化,注意把握离子放电顺序,把握电解规律即可解答该题,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?山东模拟)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、丙三个烧杯依次分别盛放足量的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16g.常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如图2.据此回答下列问题:
(1)M为电源的
负
负
极(填写“正”或“负”)
电极b上发生的电极反应为
4OH--4e-=2H2O+O2↑
4OH--4e-=2H2O+O2↑
;
(2)计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积:
5.6L
5.6L
;
(3)写出乙烧杯的电解池反应
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4

(4)若经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16g,要使丙恢复到原来的状态,加入的物质是
CuO
CuO
质量是
20g
20g
.
(5)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出时,将电源电极反接,电解一段时间后,乙池中溶液的pH
不变
不变
(填“增大”“减小”或“不变”),电极d上的反应是
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

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 SO
 
2-
4
、OH-
如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯分别盛放足量的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16g.常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图.据此回答下列问题:

(1)M为电源的
负
负
极(填写“正”或“负”);电极b上发生的电极反应式为
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
.
(2)计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积
5.6L
5.6L
.
(3)写出乙烧杯中发生电解的总反应化学方程式
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
.
(4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出,此时电解能否继续进行
能
能
(填写“能”或“否”)原因为
电解硫酸溶液
电解硫酸溶液
.
(5)此时要使丙中溶液恢复到原来的状态,操作是
加入4.5g水
加入4.5g水
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C三种强电解质,它们溶于水在水中电离出的阳离子有K+、Ag+,阴离子有NO3-、OH-(电解质电离的离子有重复).
图1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,电极均为铂电极.接通电源,经过一段时间后,测得甲中b电极质量增加了43.2g.常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t关系如图2.请回答下列问题:
(1)写出三种强电解质的化学式:A
AgNO3
AgNO3
;B
KNO3
KNO3
;C
KOH
KOH
.
(2)写出乙烧杯c电极发生的电极反应为
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
,甲烧杯中的总反应的化学方程式为
4AgNO3
 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4HNO3
4AgNO3
 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4HNO3
.
(3)计算丙烧杯e电极上生成的气体在标准状况下的体积为
2.24L
2.24L
,甲烧杯中溶液体积为400ml,pH=
0
0
.
(4)要使甲烧杯中的A溶液恢复到电解前的状态,需要加入的物质是
Ag2O
Ag2O
,其质量为
46.4g
46.4g
.
(5)若直流电源使用的是铅蓄电池,铅蓄电池的正极材料是PbO2,负极材料是Pb,电解质溶液时H2SO4,则放电时N级上发生的电极反应为
Pb-2e-+SO42-=PbSO4
Pb-2e-+SO42-=PbSO4
,M级附近溶液的pH
升高
升高
(选填“升高”或“降低”或“不变”).铅蓄电池充电时,若阳极和阴极之间用阳离子交换膜(只允许H+通过)隔开,则当外电路通过0.2mol电子时,由阳极室通过阳离子交换膜进入阴极室的阳离子有
0.2
0.2
mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如表所示:
阳离子 Na+、K+、Cu2+
阴离子 SO42-、OH-
如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的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16g.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.下列叙述不正确的是(  )
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