Question

如圖所示，用a、b兩惰性電極電解200mLCuSO₄溶液，通電一段時間后，當(dāng)a極的質(zhì)量不再增加時，取出洗凈干燥后，發(fā)現(xiàn)電極質(zhì)量增加了6.4g。回答下列問題：
（1）標(biāo)出電源的正負(fù)極。
（2）寫出b極上發(fā)生的電極反應(yīng)式以及溶液中總反應(yīng)方程式。
（3）計算反應(yīng)前CuSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度以及反應(yīng)后溶液中H⁺的濃度（不考慮溶液的體積變化）。
（4）反應(yīng)完畢后加入_______可以使溶液與原溶液完全相同。

Answer 1

（1）c（負(fù)極），d（正極）
（2）4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，2CuSO₄+2H₂O2Cu+2H₂SO₄+O₂↑ 

（3）0.5mol?L^-1，1mol?L^-1  （4）8gCuO或12.4gCuCO₃

【試題分析】
a極質(zhì)量不再增加時共增重6.4g，說明a極析出Cu，應(yīng)為電解池的陰極，則與其相連的c極為電源的負(fù)極，右邊d極為電源的正極。a極的電極反應(yīng)式為2Cu²⁺+4e^-=
2Cu，而n（Cu）=n（Cu²⁺）==0.1mol，所以原硫酸銅溶液的濃度為c（CuSO₄）==0.5mol?L^-1。
b極與d極相連，故b極為陽極且為惰性電極，所以只能是溶液中的陰離子放電，由離子的放電順序可知電極反應(yīng)為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，電解的總反應(yīng)式為2CuSO₄+2H₂O 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂↑， 顯然
c（H⁺） = 2c（H₂SO₄） = 2c（CuSO₄） =
1mol?L^-1。
將電極產(chǎn)物在一定條件下化合反應(yīng)的生成物或相當(dāng)于該生成物的其他物質(zhì)加入到電解質(zhì)溶液中就可以使溶液與原溶液完全相同。