Question

在如图用石墨作电极的电解池中，放入500mLCuSO₄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．请回答下列问题：
（1）A电极连接的是电源的

 

；（填“正极”或“负极”）A电极发生反应的电极反应式

 

．
（2）B电极发生反应的电极反应式

 

．
（3）写出电解时反应的离子方程式

 

．
（4）电解后溶液的pH变化为

 

；（填升高或下降）要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入

 

 物质．（填分子式）

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：电解液是蓝色溶液，A电极表面有红色的固态物质生成，所以A极是铜离子得电子，所以A极是阴极，B为阳极，氢氧根离子放电生成氧气，则电解硫酸铜溶液生成Cu、氧气和硫酸，并结合电解反应分析pH及恢复原样应加入的物质．

解答： 解：（1）电解液是蓝色溶液，A电极表面有红色的固态物质生成，则A极是铜离子得电子，所以A极是阴极，A接的是电源的负极，A电极的电极反应为2Cu²⁺+4e^-=2Cu，
故答案为：负极；2Cu²⁺+4e^-=2Cu；
（2）B电极有无色气体生成，则一定是氢氧根失电子产生的氧气，电极反应为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）由阴极、阳极反应可知，电解时反应的总离子方程式为：2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+4H⁺+O₂↑，故答案为：2Cu²⁺+2H₂O

高温  .

2Cu+4H⁺+O₂↑；
（4）由2Cu²⁺+2H₂O

高温  .

2Cu+4H⁺+O₂↑可知，生成氢离子，酸性增强，pH下降，电解后析出了金属铜和有氧气放出，所以要想溶液复原，需加入CuO或CuCO₃，
故答案为：下降；CuO或CuCO₃．

点评：本题考查电解原理，为高频考查，把握信息中A电极表面有红色的固态物质生成为解答的突破口，注意离子的放电顺序为电极反应即可解答，侧重分析能力的考查，题目难度中等．