题目内容

用石墨电极电解500mL含一种溶质的某蓝色溶液,如图所示,观察到A极表面有红色固体物质生成,B极上有无色气体生成;当溶液中的原有溶质完全电解后,取出A极,洗涤、干燥、称量,电极增重1.6g,回答下列问题:
(1)B电极发生反应的电极反应式
 
.
(2)写出电解时反应的离子方程式
 
.
(3)电解后溶液中H+物质的量浓度为
 
,要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入
 
.(假设电解前后溶液的体积不变)
(4)原溶液可能是
 
溶液.
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:氧化还原反应专题
分析:用石墨电极电解500mL含一种溶质的某蓝色溶液,说明溶液中含有铜离子,观察到A极表面有红色固体物质生成,则A是阴极,阴极上析出铜,B极上有无色气体生成,说明阳极上氢氧根离子放电,所以A电极上电极反应式为:Cu2++2e-═Cu,B电极上电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,再结合方程式计算.
解答: 解:用石墨电极电解500mL含一种溶质的某蓝色溶液,说明溶液中含有铜离子,观察到A极表面有红色固体物质生成,则A是阴极,阴极上析出铜,B极上有无色气体生成,说明阳极上氢氧根离子放电,所以A电极上电极反应式为:Cu2++2e-═Cu,B电极上电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,
(1)通过以上分析知,B电极上电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;
(2)阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电,所以电池反应式为2Cu2++2H2O
 通电 
.
 
2Cu+4H++O2↑,故答案为:2Cu2++2H2O
 通电 
.
 
2Cu+4H++O2↑;
(3)根据2Cu2++2H2O
 通电 
.
 
2Cu+4H++O2↑ 中Cu---2H+得c(H+)=
1.6g
64g/mol
×2
0.5L
=0.1mol/L,
根据析出什么加入什么的原则知,析出的物质相当于CuO,则应该加入CuO才能使溶液恢复原状,故答案为:0.1 mol?L-1;CuO;
(4)该反应中的溶质可能是可溶性的含氧酸铜盐,如CuSO4[或Cu(NO3)2],故答案为:CuSO4[或Cu(NO3)2].
点评:本题考查了电解原理,明确离子放电顺序是解本题关键,再结合各个物理量之间的关系式进行计算,题目难度不大.
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