Question

12．在25℃時，用石墨電極電解2.0L1.5mol/LCuSO₄溶液．5min后，在一個石墨電極上有9.6g Cu生成．試回答下列問題：
（1）陽極電極反應式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O．
（2）反應過程中有0.3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，得到O₂的體積（標準狀況）是1.68L，反應后溶液中的H⁺物質(zhì)的量濃度是0.3mol/L（假設溶液體積不變）．

Answer 1

分析 （1）陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（2）根據(jù)陰極反應：Cu²⁺+2e^-═Cu，當有9.6g Cu即0.15mol生成時，反應所轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量是0.3mol，得到氧氣的體積為：$\frac{0.3}{4}×22.4$=1.68L，根據(jù)電解池的電解原理方程式計算產(chǎn)生硫酸的量，計算氫離子濃度．

解答 解：（1）陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（2）根據(jù)陰極反應：Cu²⁺+2e^-═Cu，當有9.6g Cu即0.15mol生成時，反應所轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量是0.3mol，得到氧氣的體積為：$\frac{0.3}{4}×22.4$=1.68L，
電解原理方程式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，生成0.15mol銅的同時，產(chǎn)生硫酸的物質(zhì)的量是0.15mol，所以$\frac{0.15×2}{2}$=0.3mol/L，故答案為：0.3；1.68；0.3mol/L．

點評 本題考查學生電解原理的有關知識，可以根據(jù)所學知識來回答，注意電子守恒的應用，難度不大．