Question

【題目】在如圖用石墨作電極的電解池中，放入500 mL含一種溶質的某藍色溶液進行電解，觀察到A電極表面有紅色的固態物質生成，B電極有無色氣體生成；當溶液中的原有溶質完全電解后，停止電解，取出A電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重1.6 g。

請回答下列問題；

(1)A接的是電源的________極，B是該裝置______極

(2)寫出電解時反應的總離子方程式_______________

(3)電解后溶液的pH為________；要使電解后溶液恢復到電解前的狀態，則需加入________，其質量為________。(假設電解前后溶液的體積不變)

Answer 1

【答案】(1)負 陽極 (2)2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋(3)1 CuO 2g

【解析】

試題分析：溶液呈藍色說明含有銅離子，用石墨作電極電解銅鹽溶液時，A電極上有紅色金屬單質銅生成，說明A為陰極，則B為陽極，陽極上有無色氣體生成，說明B電極上氫氧根離子放電，該溶液為銅的含氧酸鹽溶液。

（1）通過以上分析知，A是陰極，接電源負極，B電極是陽極；

（2）電解時，陰極上銅離子放電、陽極上氫氧根離子放電，所以電池反應式為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；

（3）根據2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+知，電解時生成氫離子的物質的量是2×1.6g/64g/mol＝0.05mol，則氫離子濃度為0.05mol÷0.5L＝0.1mol/L，因此pH＝1；陽極上生成氧氣、陰極上生成銅，實質上相當于生成CuO，要使溶液恢復原狀，應該加入CuO，根據Cu原子守恒得m（CuO）＝80g/mol×1.6g/64g/mol =2g。