Question

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电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成．请回答下列问题：
（1）请写出B极板的名称：     电极反应式   
写出电解时反应的总离子方程式   
（2）若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1.6g．电解后溶液的pH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）
（3）若原溶液为1L  K₂SO₄、CuSO₄的混合溶液，且c（SO₄^2-）=2.0mol/L；如图装置电解，当两极都收集到22.4L气体（标准状况）时，停止电解．则原溶液中的c（K⁺）=    ．

Answer

（1）根据实验现象判断A、B的电极名称，并写出电极反应式及电池反应式；
（2）根据电池反应式中铜与氢离子的关系式计算氢离子的物质的量，从而确定溶液的PH值；根据电池反应式电解出的物质判断并计算析出物质的质量；
（3）根据电解时阴阳极上得失电子守恒计算铜的物质的量，从而算出铜离子的浓度，根据溶液中阴阳离子的电荷守恒计算钾离子的浓度．
【解析】
（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++2H2O2Cu+O2↑+4H+；
故答案为：阳极； 4OH--4e-=2H2O+O2↑； 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+．
（2）2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 
                      128g     4mol     
                      1.6g      0.05mol
C（H + ）=
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++2H2O2Cu+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/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．