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 g Cu生成。試回答下列問題:

(1)發生氧化反應的是 極，電極反應式為 。

(2)若電解后溶液的體積不變，則電解后溶液的H+濃度為 。

(3)若將溶液恢復到與電解前一樣，則需加入 mol的 。

Answer 1

【答案】

(1)陽極，4OH--4e-=O2+2H2O

(2)0.1mol/L

(3)0.1 CuO或CuCO3

【解析】

試題分析：在25℃時，用石墨電極電解2.0 L，0.5mol/LCuSO4溶液中Cu2+物質的量為0.5mol，5min后，在一個石墨電極上有6.4 g Cu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，氫氧根離子放電發生氧化反應，電極反應式：4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案為：陽；4OH--4e-═2H2O+O2↑；

(2)依據電極反應電子守恒，生成銅物質的量為0.1mol，電子轉移為0.2mol；

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

所以電解過程中電子轉移為0.2mol；生成氧氣的體積=0.05mol×22.4L/mol=1.12L；減少氫氧根離子0.2mol，溶液中增加氫離子0.2mol，c(H+)==0.1mol/L，故答案為：0.1mol/L；

(3)根據電解的離子方程式2Cu2++2H2O2Cu+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×=0.05mol，相當于減少了0.1molCuO，故答案為：0.1；CuO或CuCO3。