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1.6g。请回答下列问题：

（1）A接的是电源的          极，B是该装置         极，B电极反应式为           。

（2）写出电解时反应的总离子方程式                        。

（3）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              。（假设电解前后溶液的体积不变）

（4）MnO₂可作超级电容器材料。用惰性电极电解酸性MnSO₄溶液可制得MnO₂，其阳极的电极反应式是____________________

Answer

（1）负极 阳极 4OH-－4e-＝2H2O+O2↑

（2）2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+

（3）1；CuO；2g（4）Mn2＋＋2H2O－2e－＝MnO2＋4H＋

【解析】

试题分析：（1）A电极表面有红色的固态物质生成，这说明A电极是阴极，和电源的负极连接，溶液中的金属阳离子铜离子放电生成红色的金属铜析出。B电极有无色气体生成，这说明生成的气体应该是氧气，即B电极是阳极，和电源的正极连接，溶液中的OH－放电，电极反应式为4OH-－4e-＝2H2O+O2↑。

（2）根据（1）中的分析可知，反应的总方程式是2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。

（3）取出A电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g，这说明析出的铜质量是1.6g，物质的量是0.025mol，则根据反应的方程式可知，生成的氢离子的物质的量是0.025mol×2＝0.05mol。则氢离子的浓度是，所以pH＝1；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入氧化铜，其质量为0.025mol×80g/mol＝2.0g。

（4）电解池的阳极失去电子，则锰离子失去电子转化为二氧化锰，电极反应式为Mn2＋＋2H2O－2e－＝MnO2＋4H＋。

考点：考查电解池的有关判断、电极反应式的书写以及电解的有关计算