Question

用惰性电极按如图中装置完成实验，其中A、B两烧杯分别盛放200g 10% NaOH溶液和足量CuSO₄溶液．通电一段时间后，c极上有Cu析出，又测得A杯溶液中NaOH的质量分数为10.23%，试回答：
（1）电源的P极为

 

极．
（2）b极产生气体的体积为

 

L（标准状况）．
（3）c极上析出沉淀的质量为

 

g．
（4）d极上所发生的电极反应式为：

 

．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）依据通电一段时间后，c极上有Cu析出，说明C电极为阴极，d电极为阳极，a电极阴极，b为阳极；
（2）依据电解前后氢氧化钠溶液质量分数的变化，计算得到电解水的质量，计算生成氧气物质的量得到气体体积；
（3）C电极析出的是铜，由电极反应Cu²⁺+2e^-═Cu，计算得到；
（4）d电极是阳极，溶液中氢氧根离子失电子生成氧气；

解答： 解：（1）依据通电一段时间后，c极上有Cu析出，说明C电极为阴极，d电极为阳极，a电极阴极，b为阳极，则P为负极，Q为正极；
故答案为：负；
（2）依据电解前后氢氧化钠溶液质量分数变化过程是因为电解水的原因，m（NaOH）=200g×10%=20g，电解后溶液的质量=

20g

10.23%

=195.5g，所以被电解的水的质量=200g-195.5g=4.5g，物质的量为0.25mol，由此可知b电极生成氧气0.125mol，标准状况下体积=0.125mol×22.4L/mol=2.8L；
故答案为：2.8；
（3）b电极为阳极，溶液中氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，依据（2）计算得到氧气为0.125mol，电子转移为0.125mol×4=0.5mol；C电极析出的是铜，由电极反应Cu²⁺+2e^-═Cu，计算得到生成铜物质的量为0.25mol，质量=0.25mol×64g/mol=16g；
故答案为：16；
（4）d电极是阳极，溶液中氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
故答案为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；

点评：本题考查了电解原理的应用，主要是电解池电极名称判断，电极反应书写，电子守恒的计算应用，题目难度中等．