Question

如圖所示，A為直流電源，B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞溶液的濾紙，C為裝CuSO₄溶液的電解槽，e、f均為石墨電極，按圖接通電路，發(fā)現(xiàn)B上的c點顯紅色，請?zhí)羁眨?br />（1）電源A上的a為

 

 極．
（2）接通K點，使c、d兩點短路，進行CuSO₄溶液的電解，從通電開始算起經(jīng)過一段時間后，兩極均收集到22.4L氣體（標準狀況下），假定電解后溶液體積仍為500mL，此時溶液溶質(zhì)為

 

（填分子式），其物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L，為恢復到原來的狀態(tài)應加入

 

（填分子式），其物質(zhì)的量應為

 

mol．

Answer 1

考點：電解原理,原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）接通電路后，B為電解池，c點顯紅色，說明C點有氫氧化鈉生成，則c電極為陰極，d電極為陽極，連接陰極的原電池電極為負極；
（2）電解硫酸銅，根據(jù)兩極反應結合兩極均收集到22.4L氣體（標準狀況下），利用電子守恒計算溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，電解質(zhì)復原，出什么加什么，根據(jù)原子守恒確定加入的量．

解答： 解：（1）接通電路后，B為電解池，c點顯紅色，說明c點有氫氧化鈉生成，則c電極為陰極，d電極為陽極，b為原電池負極，a為原電池正極，故答案為：正；
（2）電解硫酸銅，陽極上電極反應：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，生成1mol氧氣消耗4mol氫氧根離子，陰極上電極方程式為：Cu²⁺+2e^-=Cu；2H⁺+2e^-═H₂↑，在兩極上產(chǎn)生氣體都是22.4L，即1mol，所以轉移電子是4mol，生成1mol氫氣轉移電子是2mol，減少氫離子1mol，所以溶液中氫離子的物質(zhì)的量是3mol，生成的硫酸是1.5mol，銅離子全部放電，溶液中的溶質(zhì)是硫酸，其物質(zhì)的量濃度為

1.5mol

0.5L

=3mol/L，為使電解質(zhì)復原，應加入Cu（OH）₂，根據(jù)銅元素守恒，加入的物質(zhì)的量是1mol，
故答案為：H₂SO₄；3；Cu（OH）₂；1．

點評：本題考查了電極原理的計算應用，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意電子守恒的計算應用和正確書寫電極反應，明確電極的放電順序為解答該題的關鍵，題目難度中等．