Question

【題目】（1）MnO2的生產方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是______________。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產量為______ 克。

（2）高鐵酸鈉生產方法之一是電解法，其原理為Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑，則電解時陽極的電極反應式是_____________________。

(3)用惰性電極電解100ml4mol/L的Cu(NO3)2溶液，一段時間后在陽極收集到標況下氣體1.12L，

停止電解，向電解后的溶液中加入足量的鐵粉，充分作用后溶液中Fe2+濃度為（設溶液體積不

變）_______________。

Answer 1

【答案】 2H++2e-=H2↑ 87g Fe＋8OH――6e－＝FeO42-＋4H2O 3.75mol/L

【解析】（1）電解時陰極連接電源的負極，肯定是提供電子的,所以陰極發生的反應是得電子的反應，能夠得電子的要么是不活潑金屬陽離子，要么是H＋（酸性溶液中）,要么是水（中性或堿性溶液中），然后看溶液中有哪些可以得電子：Mn2＋、H＋、H2O三種，Mn比H活潑，又在酸性溶液中，所以得電子的是H＋.反應為：2H＋ + 2e H2；Mn2＋ → MnO2，需要失去2個電子，所以電路中通過2mol電子，MnO2的理論產量是1mol，即87g；（附：陽極反應為：Mn2＋ + 2H2O - 2e MnO2 + 4H＋）

（2）Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑中Fe是還原劑，失電子，故電解時陽極的電極反應式是Fe＋8OH――6e－＝FeO42-＋4H2O ；

（3）1.12÷22.4=0.05mol

2Cu(NO3)2+2H2O 2Cu↓+O2↑+4HNO3

2mol 1mol 4mol

x 0.05mol y

x=0.1mol y=0.2mol

溶液中含有0.4-0.1=0.3mol的Cu(NO3)2和0.2mol的HNO3

所以 8HNO3+3Fe=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O

8mol 3mol

0.2mol a

a=0.075mol

Fe+Cu2＋=Fe2＋+Cu

1 1

0.3mol b

b=0.3mol

所以Fe2＋的濃度為c=3.75mol·L－1