Question

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  CO­­­₃^2-     B   Cl^-    C   SO₄^2-

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________________________

Answer

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。