(2012?山東模擬)A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì),它們在水中電離出的離子如下表所示:
陽離子 Na+、K+、Cu2+
陰離子 SO42-、OH-
如圖1所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,電極均為石墨電極.

接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得乙中c電極質(zhì)量增加了16g.常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系圖如圖2.據(jù)此回答下列問題:
(1)M為電源的
負(fù)
負(fù)
極(填寫“正”或“負(fù)”)
電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為
4OH--4e-=2H2O+O2
4OH--4e-=2H2O+O2
;
(2)計算電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積:
5.6L
5.6L
;
(3)寫出乙燒杯的電解池反應(yīng)
2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4

(4)若經(jīng)過一段時間后,測得乙中c電極質(zhì)量增加了16g,要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài),加入的物質(zhì)是
CuO
CuO
質(zhì)量是
20g
20g

(5)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出時,將電源電極反接,電解一段時間后,乙池中溶液的pH
不變
不變
(填“增大”“減小”或“不變”),電極d上的反應(yīng)是
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu
分析:測得乙中c電極質(zhì)量增加了16g,則乙中含有Cu2+,結(jié)合離子的共存可知,B為CuSO4,丙中pH不變,則C為硫酸鈉或硫酸鉀,甲中pH增大,則A為KOH或NaOH,
(1)乙中c電極銅離子得電子,則c為陰極,即M為電源負(fù)極,則b為陽極,堿溶液中OH-放電;
(2)e電極上氫離子放電生成氫氣,利用Cu~2e-~H2↑來計算;
(3)乙燒杯中為惰性電極電解硫酸銅溶液;
(4)要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài),根據(jù)電解實質(zhì)和生成產(chǎn)物,需要加入氧化銅和生成硫酸反應(yīng),依據(jù)析出銅的質(zhì)量,結(jié)合Cu~H2SO4~CuO計算;
(5)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出時,電解質(zhì)為硫酸,將電源電極反接,銅在陽極溶解,溶液中氫離子在陰極放電,電解到電極銅全部失去電子,人員PH不變;
解答:解:測得乙中c電極質(zhì)量增加了16g,則乙中含有Cu2+,結(jié)合離子的共存可知,B為CuSO4,丙中pH不變,則C為硫酸鈉或硫酸鉀,甲中pH增大,則A為KOH或NaOH,
(1)乙中c電極銅離子得電子,則c為陰極,即M為電源負(fù)極,則b為陽極,堿溶液中OH-放電,電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O,故答案為:負(fù);4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(2)e電極上氫離子放電生成氫氣,n(Cu)=
16g
64g/mol
=0.25mol,由Cu~2e-~H2↑可知生成標(biāo)況下氫氣的體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L,故答案為:5.6L;
(3)乙燒杯中為惰性電極電解硫酸銅溶液,總反應(yīng)為2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
故答案為:2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4;
(4)若經(jīng)過一段時間后,測得乙中c電極質(zhì)量增加了16g,要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài),根據(jù)電解反應(yīng)2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,需要加入CuO和生成的硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,得到Cu~H2SO4~CuO,n(Cu)=
16g
64g/mol
=0.25mol,n(CuO)=0.25mol,需要加入氧化銅質(zhì)量=0.25mol×80g/mol=20g;
故答案為:CuO;20g;   
(5)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出時,電解質(zhì)為硫酸,將電源電極反接,銅在陽極溶解,溶液中氫離子在陰極放電,電解到電極銅全部失去電子,人員PH不變;電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu;
故答案為:不變; Cu2++2e-=Cu;
點(diǎn)評:本題考查電解原理,明確發(fā)生的電極反應(yīng)、電解反應(yīng)及圖象的分析是解答本題的關(guān)鍵,注意利用乙推出各物質(zhì)及電源的正負(fù)極是解答的突破口,題目難度中等
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