问题 填空题

在如图用石墨作电极的电解池中,放入500mL含一种溶质的某蓝色硫酸盐溶液进行电解,观察到A电极表面有红色的固态物质生成,B电极有无色气体生成.请回答下列问题:

(1)请写出B极板的名称:______ 电极反应式______

写出电解时反应的总离子方程式______

(2)若当溶液中的原有溶质完全电解后,停止电解,取出A电极,洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g.电解后溶液的pH为______;要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入______,其质量为______g.(假设电解前后溶液的体积不变)

(3)若原溶液为1L  K2SO4、CuSO4的混合溶液,且c(SO42-)=2.0mol/L;如图装置电解,当两极都收集到22.4L气体(标准状况)时,停止电解.则原溶液中的c(K+)=______.

答案

(1)电解硫酸盐时,溶液中氢氧根离子放电能力大于硫酸根离子,所以在阳极上析出氧气,根据实验现象判断,在阴极上析出铜,所以B极是阳极;阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气,电极反应式为 4OH--4e-=2H2O+O2↑;根据实验现象知,溶液中铜离子得电子变成铜单质析出,氢氧根离子失电子变成水和氧气,所以其电池反应式为

 2Cu2++2H2O

 电解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+

故答案为:阳极; 4OH--4e-=2H2O+O2↑; 2Cu2++2H2O

 电解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+

(2)2Cu2++2H2O

 电解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+ 

                      128g     4mol     

                      1.6g      0.05mol

C(H + )=

n
V
=
0.05mol
0.5L
=0.1mol/L

所以pH=1;

根据电池反应式知,析出的物质是铜和氧气,要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入 CuO;

2Cu2++2H2O

 电解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+ 

                128g 32g

                1.6g  0.4g

所以加入的质量=铜的质量+氧气的质量=1.6g+0.4g=2g

故答案为:pH=1;CuO;2.

(3)电解时阳极上析出氧气,阴极上析出氢气和铜,22.4L气体的物质的量为1mol,根据电解时阴阳极上得失电子守恒,列关系式为:n(H2)×2+n(Cu)×2=n(O2)×4,

1mol×2+n(Cu)×2=1mol×4,

n(Cu)=1mol

C(Cu 2+ )=

1mol
1L
=1mol/L

根据溶液中阴阳离子的电荷守恒列关系式为:C(Cu 2+ )×2+c(K+)×1=c(SO42-)×2

所以c(K+)=2mol/L     

故答案为:2mol/L.

单项选择题
单项选择题