Question

【題目】依據(jù)甲、乙、丙三個圖回答下列問題：

(1)①甲裝置中，鋅為_____極，鋅電極上電極反應(yīng)式為________________

②乙裝置中，鋅為_____極，鋅電極上電極反應(yīng)式為________________

(2)丙裝置中，Cu2＋濃度________(填“增大”“減小”或“不變”)，原因是_______________________________________________________________________

(3)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 g Cu生成。試回答下列問題:

若電解后溶液的體積不變,則電解后溶液的[H+]為___________。

若將溶液恢復(fù)到與電解前一樣,則需加入_____mol的______。

Answer 1

【答案】負極 陰極 減小 陽極上（粗銅）比銅活潑的金屬先放電，而陰極上只Cu2＋得電子 0.1 mol·L-1 0.1 CuO或CuCO3

【解析】

（1）①甲裝置中無外接電源，屬于原電池，Zn的活潑性較Cu高，Zn作原電池負極；Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，生成Zn2+，其電極反應(yīng)式為：；

②乙裝置中有外接電源，屬于電解池，Zn與電池負極相連接，作電解池陰極；溶液中Cu2+在鋅電極上得到電子，其電極反應(yīng)式為：Cu2＋＋2e－=Cu；

（2）丙裝置為精煉銅裝置，粗銅電極為陽極，陽極上比銅活潑的金屬先放電，然后是銅開始放電，陰極上只有Cu2＋得電子，故溶液中Cu2＋濃度減小；

（3）在25℃時，用石墨電極電解2.0L 0.5mol/LCuSO4溶液，溶液中Cu2+物質(zhì)的量為1mol，5min后，在一個石墨電極上有6.4 g Cu生成，其物質(zhì)的量為0.1mol；

依據(jù)電極反應(yīng)2Cu2++4e-═2Cu可知，生成銅物質(zhì)的量為0.1mol，電子轉(zhuǎn)移為0.2mol；

陽極反應(yīng)為4OH--4e-═2H2O+O2↑

0.2mol 0.2mol 0.05mol

減少氫氧根離子0.2mol，溶液中增加氫離子0.2mol，c(H+)==0.1mol/L；

根據(jù)電解的離子方程式2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，反應(yīng)生成銅的物質(zhì)的量為：0.1mol，生成氧氣的物質(zhì)的量為：0.1mol×=0.05mol，相當于減少了0.1molCuO，若將溶液恢復(fù)到與電解前一樣，則需加入0.1molCuO或CuCO3。