题目内容

在如图用石墨作电极的电解池中,放入500 mL含一种溶质的某蓝色溶液进行电解,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;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1.6 g。请回答下列问题:

(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)电解后溶液的H+的物质的量浓度为________,要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入________,其质量为________g。(假设电解前后溶液的体积不变)

(4)原溶液中可能含有的酸根离子为(   )

A  CO­­­32-     B   Cl-    C   SO42-

设计实验检验该酸根离子,写出操作步骤,实验现象和实验结论________________________

 

【答案】

⑴ 4OH-—4e-=2H2O+O2↑  ⑵ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+  (3)0.1mol·L-1  CuO  2

(4)C   取少量溶液于试管中,加入过量盐酸无沉淀生成,再加氯化钡溶液,生成白色沉淀,证明溶液中有SO42-

【解析】考查电化学的应用。

(1)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,说明A电极是阴极,形成的红色固态物质是铜。B电极是阳极,产生的无色气体是氧气,电极反应式为4OH-—4e-=2H2O+O2↑。

(2)电解的总反应式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。

(3)根据反应式可知,析出的铜是1.6g,物质的量是0.025mol,所以电解后氢离子的物质的量是0.05mol,其浓度为0.05mol÷0.5L=0.1mol/L。由于从溶液中出来的是铜和氧气,所以需要加入氧化铜才能使溶液恢复到电解前的状态,其质量是0.025mol×80g/mol=2.0g。

(4)由于阳极是OH-放电,所以酸根也是含氧酸根,因为碳酸铜不溶于水,所以答案是C。检验SO42-可用盐酸酸化的氯化钡溶液。

 

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