Question

如圖所示的電解裝置中，乙池盛有20OmL飽和CuSO₄溶液，丙池盛有2OOmL飽和NaCl溶液．通電一段時間后，C極增重0.64g，則：
（1）P是電源的

負(fù)

極．
（2）甲池中，A極的質(zhì)量

增加

（填“增加”或“減少”）

2.16

g．電解一段時間，甲池溶液的pH

不變

（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）D極的電極反應(yīng)式為

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

，丙池電解反應(yīng)的離子方程式為

2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

，相同狀況下，D電極與E電極產(chǎn)生的氣體體積比為

1：2

．
（4）電解后，乙、丙電池中溶液的pH分別為乙

1

、丙

13

（設(shè)溶液體積不變，溫度為室溫，也不考慮溶液的水解）．
（5）若乙池溶液通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）₂后恰好恢復(fù)到電解前的濃度．則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為

0.4N_A

．（用N_A表示）

Answer 1

分析：乙池盛有20OmL飽和CuSO₄溶液，C極增重0.64g，則C極發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，即C極為陰極，由圖可知，P為負(fù)極，甲中發(fā)生Ag-e^-=Ag⁺、Ag⁺+e^-=Ag；丙中發(fā)生2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，乙中發(fā)生2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；若乙池溶液通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）₂后恰好恢復(fù)到電解前的濃度，則電解硫酸銅之后發(fā)生水的電解，以此來解答．

解答：解：（1）乙池盛有20OmL飽和CuSO₄溶液，C極增重0.64g，則C極發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，即C極為陰極，由圖可知，P為負(fù)極，故答案為：負(fù)；
（2）甲中A電極發(fā)生Ag⁺+e^-=Ag，則A電極質(zhì)量增加，由Cu～2e^-～2Ag，則Ag的質(zhì)量為

0.64g

64g/mol

×2×108g/mol=2.16g，硝酸銀溶液的濃度不變，則pH不變，
故答案為：增加；2.16；不變；
（3）乙中D為陽極，發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，丙中發(fā)生2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，其離子反應(yīng)為2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，E電極為氫氣，
由電子守恒可知O₂～2H₂，則D電極與E電極產(chǎn)生的氣體體積比為1：2，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；1：2；
（4）由電子守恒可知，乙中Cu～H₂SO₄，則c（H⁺）=

0.01mol×2

0.2L

=0.1mol/L，其pH=1；由電子守恒可知丙中Cu～2NaOH，則c（OH^-）=

0.01mol×2

0.2L

=0.1mol/L，其pH=13，
故答案為：1；13；
（5）乙池溶液通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）₂后恰好恢復(fù)到電解前的濃度，發(fā)生2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄、2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑，
由Cu（OH）₂

△   .

CuO+H₂O，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為（0.1mol×2+0.1mol×2）×N_A=0.4N_A，故答案為：0.4N_A．

點(diǎn)評：本題考查電解原理，明確通電一段時間后，C極增重是解答本題的突破口，熟悉電極的判斷、發(fā)生的電極反應(yīng)即可解答，并注意電子守恒的計算，題目難度中等．