专题一 电解原理及其应用
电解是指电流通过溶液时在阴、阳两极发生化学反应的过程。此类题主要分析阴、阳两极反应，理清溶液中的离子在电极上的放电顺序，阳极：金属>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>SO、NO、CO(含氧酸根一般不放电)，阴极：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。利用电子守恒法去求解有关计算题。电化学常常涉及到物理学中的串联电路、并联电路以及相关物理量，如电流强度、电压、电阻、时间、电量等，无疑有关电化学知识是物理学和化学的交汇点，这将会成为理科综合测试的热点。
有关电解计算的方法与规律：
通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。解决此类题的方法有两种：一种是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解；另一种是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解。以电子守恒较为简便，注意运用。一般计算电极产物时用电极反应，采用电子守恒法；计算电解后溶液的pH时用电解方程式，列比例求解。
图示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为__________极；
②电极b上发生的电极反应为：_________________________________；
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积：__________；
④电极c的质量变化是__________；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液________________________________________________________________________；
乙溶液________________________________________________________________________；
丙溶液________________________________________________________________________；
(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？________________________________________________________________________。
【解析】 首先从图示装置中有直流电源知，甲、乙、丙均为电解池，从乙中c极质量增加，确定c极电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，c为电解池的阴极，则d为电解池的阳极，N为电源的正极，甲池为惰性电极电解NaOH溶液，b极为电解池阳极，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑， 从丙池溶液浓度的改变计算出电解水的量：100－100×10%÷10.47%＝4.5 g，电解水的物质的量为 mol＝0.25 mol，生成O2：×22.4 L＝2.8 L，电解H2O：0.25 mol，算出c极流过电子0.5 mol，析出Cu 0.5 mol××64 g·mol－1＝16 g。