Question

【題目】在25 ℃時，用石墨電極電解2.0 L 0.5 mol·L－1CuSO4溶液。5 min后，在一個石墨電極上有6.4 gCu生成。試回答下列問題：

(1)發生氧化反應的________極，電極反應式為 ____________________________

(2)發生還原反應的________極，電極反應式為 ____________________________

(3)若將溶液恢復到與電解前一樣，則需加入 ________ mol的________________。

(4)若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 ________________g，電解液的pH ________。(填“變小”、“變大”或“不變”)

Answer 1

【答案】陽 4OH- -4e- = O2↑ +2H2O 陰 Cu2+ + 2e- = Cu 0.1 CuO 12.8g 不變

【解析】

在25℃時，用石墨電極電解2.0L 0.5mol/LCuSO4溶液中Cu2+物質的量為2.0L×0.5mol/L =1mol，5min后，在一個石墨電極上有6.4gCu生成物質的量為=0.1mol；

(1)電解過程中，溶液中陰離子OH-、SO42-移向陽極，氫氧根離子失電子，發生氧化反應，電極反應式：4OH--4e-═2H2O+O2↑；

故答案為：陽； 4OH--4e-═2H2O+O2↑；

(2)電解過程中，溶液中陽離子Cu2+、H+移向陰極得電子，發生還原反應，電極反應：2Cu2++4e-═2Cu；

故答案為：陰；2Cu2++4e-═2Cu；

(3)根據電解的離子方程式2Cu2++2H2O=2Cu+O2↑+4H+，反應生成銅的物質的量為：0.1mol，生成氧氣的物質的量為：0.1mol×1/2=0.05mol，根據反應電解后，原溶液相當于減少了0.1molCuO，

故答案為：0.1；CuO；

（4）如用等質量的兩塊銅片代替石墨作電極，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0.1mol的銅單質，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，電解質溶液氫離子和氫氧根離子含量不變，溶液中水的量不變，則溶液的PH不變，

故答案為：12.8；不變。