Question

在25℃時(shí)，用石墨電極電解1000mL一定濃度的CuSO₄溶液．5min后電解完全，在一個(gè)石墨電極上只有1.28g Cu生成．試回答下列問(wèn)題：
（1）電解總離子方程式反應(yīng)式為

2Cu²⁺+2H₂O=2Cu+O₂+4H⁺

．
（2）得到的溶液的pH是

1.4

．（lg2=0.3）反應(yīng)速率v（Cu²⁺）：v（O₂）=

2：1

（3）在原CuSO₄溶液中，如要生成Cu（OH）₂沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的PH為

5

（K_spCu（OH）₂=2×10^-20）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電解池的電解原理來(lái)書寫電解反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)陰極反應(yīng)計(jì)算當(dāng)有1.28g Cu生成時(shí)，反應(yīng)所轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，兩極上轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算陽(yáng)極上得到氣體的物質(zhì)的量以及溶液中含有的銅離子的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算濃度；
（3）根據(jù)沉淀溶解平衡中的溶度積表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算即可．

解答：解：（1）電解硫酸銅時(shí)，陽(yáng)極上是氫氧根放電，陰極上是銅離子放電，電解原理方程式為：2CuSO₄+2H₂O=2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，離子方程式為：2Cu²⁺+2H₂O=2Cu+O₂+4H⁺，故答案為：2Cu²⁺+2H₂O=2Cu+O₂+4H⁺；
（2）電解硫酸銅時(shí)，陰極上是銅離子放電，即Cu²⁺+2e^-→Cu，當(dāng)該電極上有1.28g Cu生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為

1.28

64

×2=0.04mol，消耗銅離子的物質(zhì)的量是0.02mol，陽(yáng)極上是氫氧根放電，即4OH^-→O₂↑+2H₂O+4e^-，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.04mol電子時(shí)，則減少的氫氧根的濃度為0.04mol/L，生成氧氣的物質(zhì)的量是0.01mol，所以
反應(yīng)速率v（Cu²⁺）：v（O₂）=2：1，電解后氫離子濃度為0.04mol/L，溶液的pH為2-2lg2=1.4，故答案為：1.4；2：1；
（3）在原CuSO₄溶液中，銅離子的物質(zhì)的量是0.02mol，濃度是0.02mol/L，如要生成Cu（OH）₂沉淀，根據(jù)Ksp=c（Cu²⁺）?c（OH^-）²得c（OH^-）=

Ksp c(Cu2+)

=

2×10-20 0.02

=10^-9mol/L，應(yīng)調(diào)整溶液的PH為5，故答案為：5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生電解原理以及溶度積的計(jì)算等有關(guān)知識(shí)，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)來(lái)回答，難度不大．