Question

【题目】（1）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是______________。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为______ 克。

（2）高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑，则电解时阳极的电极反应式是_____________________。

(3)用惰性电极电解100ml4mol/L的Cu(NO3)2溶液，一段时间后在阳极收集到标况下气体1.12L，

停止电解，向电解后的溶液中加入足量的铁粉，充分作用后溶液中Fe2+浓度为（设溶液体积不

变）_______________。

Answer 1

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

【解析】（1）电解时阴极连接电源的负极，肯定是提供电子的,所以阴极发生的反应是得电子的反应，能够得电子的要么是不活泼金属阳离子，要么是H＋（酸性溶液中）,要么是水（中性或碱性溶液中），然后看溶液中有哪些可以得电子：Mn2＋、H＋、H2O三种，Mn比H活泼，又在酸性溶液中，所以得电子的是H＋.反应为：2H＋ + 2e H2；Mn2＋ → MnO2，需要失去2个电子，所以电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量是1mol，即87g；（附：阳极反应为：Mn2＋ + 2H2O - 2e MnO2 + 4H＋）

（2）Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑中Fe是还原剂，失电子，故电解时阳极的电极反应式是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＋的浓度为c=3.75mol·L－1