Question

【題目】在25 ℃時，用石墨電極電解2.0 L 2.5 mol·L －1 CuSO4溶液，如有0.2 mol電子發(fā)生轉移，請回答下列問題：

(1)陽極發(fā)生__________反應，電極反應式為________________________________________________。

(2)電解后得到的銅的質量是__________，得到氧氣的體積是__________(標準狀況)，溶液的pH是__________。

(3)如用等質量的兩塊銅片代替石墨作電極，電解后兩銅片的質量相差__________________。

Answer 1

【答案】 氧化 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 6.4 g 1.12 L 1 12.8 g

【解析】在25℃時，用石墨電極電解2.0 L，2.5mol/LCuSO4溶液中Cu2+物質的量為5mol。

(1)電解過程中，溶液中陰離子OH-、SO42-移向陽極，氫氧根離子放電發(fā)生氧化反應，電極反應式：4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案為：氧化；4OH--4e-═2H2O+O2↑；

(2)依據(jù)電極反應電子守恒，有0.20mol電子發(fā)生轉移，生成銅物質的量為0.1mol，生成氧氣物質的量為0.05mol，

陽極反應為：4OH- - 4e- ═ 2H2O + O2↑

0.2mol 0.2mol 0.05mol

陰極反應為：2Cu2+ + 4e- ═ 2Cu

0.1mol 0.2mol 0.1mol

所以電解過程中得到銅的質量0.1mol×64g/mol=6.4g；生成氧氣的體積=0.05mol×22.4L/mol=1.12L；溶液的PH的計算可以依據(jù)水電離出的氫離子和氫氧根離子守恒，減少氫氧根離子0.2mol，溶液中增加氫離子0.2mol，c(H+)==0.1mol/L，pH=-lgc(H+)=1，故答案為：6.4g；1.12L；1；

(3)如用等質量的兩塊銅片代替石墨作電極，是鍍銅，陽極反應為：Cu-2e-=Cu2+；陰極電極反應為：Cu2++2e-=Cu；電子轉移0.2mol，陽極減少質量為0.1mol×64g/mol=6.4g；同時陰極析出銅6.4g，電解后兩銅片的質量相差12.8g，故答案為：12.8g。