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

2025-03-30 03:37:39
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回答1:

(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.