题目

A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如表所示： 阳离子 Na+、K+、Cu2+ 阴离子 SO、OH﹣ 如图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放250mL足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极． 接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了8g．常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如图2．据此回答下列问题： （1）M为电源的　　极（填写“正”或“负”）． （2）计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积为　　． （3）B溶液中的溶质为　　．电解后，乙烧杯中溶液的pH=　　． 若在B溶液中事先滴加紫色石蕊试液，　　极（填写“c”或“d”）先变红． 答案：【考点】原电池和电解池的工作原理． 【专题】电化学专题． 【分析】测得乙中c电极质量增加了16g，由表可知乙中含有Cu2+，结合离子的共存可知，B为CuSO4，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH；c电极析出Cu，由铜离子在阴极得电子生成Cu可知c为阴极，则d为阳极，M为负极，N为正极，b为阳极，a为阴极； （1）c电极析出Cu，所以c为阴极，则M为负极；b为阳极，电极上是氢氧根离子失电子生成氧气； （2）根据生成的Cu的量求出转移的电子的物质的量，再根据电子守恒求出e上生成的气体的量； （3）B为CuSO4，已知n（Cu）==0.125mol，根据电解方程式计算氢离子的物质的量和浓度，再求出pH；紫色石蕊在酸性溶液中变红色，结合溶液中离子放电分析． 【解答】解：测得乙中c电极质量增加了16g，由表可知乙中含有Cu2+，结合离子的共存可知，B为CuSO4，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH；c电极析出Cu，由铜离子在阴极得电子生成Cu可知c为阴极，则d为阳极，M为负极，N为正极，b为阳极，a为阴极； （1）c电极析出Cu，由铜离子在阴极得电子生成Cu可知c为阴极，则M为负极，N为正极；b与正极相连，则b为阳极，所以b电极上是氢氧根离子失电子生成氧气，其电极反应式为：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑； 故答案为：负； （2）e与电源负极相连为阴极，则e电极上是氢离子得电子生成氢气，已知n（Cu）==0.125mol，由Cu～2e﹣～H2↑可知生成标况下氢气的体积为0.125mol×22.4L/mol=2.8L； 故答案为：2.8L； （3）由分析可知，B为CuSO4，电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气、阴极上铜离子放电生成Cu，离子方程式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，已知n（Cu）==0.125mol，则生成n（H+）=0.2mol，所以c（H+）==1mol/L，溶液的pH=0；电解时氢氧根离子在阳极放电，所以在阳极生成氢离子，所以阳极先变红色，即d极变红色； 故答案为：CuSO4；0；d． 【点评】本题考查了电解原理，明确发生的电极反应、电解反应及图象的分析是解答本题的关键，注意利用乙推出各物质及电源的正负极是解答的突破口，题目难度中等． 　

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