Question

【題目】用鉛蓄電池連接惰性電極電解一定量的CuSO4溶液，請回答下列問題：

（1）鉛蓄電池放電時正極的電極反應式為________________________________；

（2）惰性電極電解CuSO4溶液的離子方程為_____________________；

（3）若電解一段時間后向電解池溶液中加入1molCu（OH）2·CuCO3，可以使該溶液恢復至原來的濃度和體積，則在該電解過程中轉移電子的數(shù)目為___________，該電解過程中鉛蓄電池中消耗的H2SO4和電解池中生成的H2SO4的物質的量之比為____________。

Answer 1

【答案】（1）PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O （2）2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ （3）6NA 2:1

【解析】

試題分析：（1）鉛蓄電池放電時正極材料為PbO2，發(fā)生的電極反應式為PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；

（2）利用惰性電極電解CuSO4溶液時陰極有Cu析出，陽極上有氧氣放出，發(fā)生反應的離子方程為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；

（3）Cu（OH）2·CuCO3和稀硫酸反應生成硫酸銅、水和二氧化碳，所以加入1molCu（OH）2·CuCO3相當于加入2molCuO、1molH2O，根據(jù)生成物知，陰極上銅離子和氫離子放電、陽極上氫氧根離子放電，根據(jù)Cu原子、H原子守恒得陰極上析出n（Cu）=2mol、n（H2）=1mol，則轉移電子的物質的量=2mol×2+1mol×2=6mol，即電解過程中轉移電子的數(shù)目為6NA；1molCu（OH）2·CuCO3能和2molH2SO4完全反應，可知電解池生成的H2SO4為2mol；根據(jù)PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知，電解過程中轉移6mol電子消耗6molH2SO4，則電解過程中鉛蓄電池中消耗的H2SO4和電解池中生成的H2SO4的物質的量之比為6mol：3mol=2:1。