Question

在25℃時，用石墨電極電解1000mL一定濃度的CuSO₄溶液．5min后電解完全，在一個石墨電極上只有1.28g Cu生成．試回答下列問題：
（1）電解總離子方程式反應式為

2Cu²⁺+2H₂O=2Cu+O₂+4H⁺

．
（2）得到的溶液的pH是

1.4

．（lg2=0.3）反應速率v（Cu²⁺）：v（O₂）=

2：1

（3）在原CuSO₄溶液中，如要生成Cu（OH）₂沉淀，應調整溶液的PH為

5

（K_spCu（OH）₂=2×10^-20）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電解池的電解原理來書寫電解反應方程式；
（2）根據(jù)陰極反應計算當有1.28g Cu生成時，反應所轉移的電子數(shù)，兩極上轉移電子相等計算陽極上得到氣體的物質的量以及溶液中含有的銅離子的物質的量，進而計算濃度；
（3）根據(jù)沉淀溶解平衡中的溶度積表達式進行計算即可．

解答：解：（1）電解硫酸銅時，陽極上是氫氧根放電，陰極上是銅離子放電，電解原理方程式為：2CuSO₄+2H₂O=2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，離子方程式為：2Cu²⁺+2H₂O=2Cu+O₂+4H⁺，故答案為：2Cu²⁺+2H₂O=2Cu+O₂+4H⁺；
（2）電解硫酸銅時，陰極上是銅離子放電，即Cu²⁺+2e^-→Cu，當該電極上有1.28g Cu生成時，轉移電子為

1.28

64

×2=0.04mol，消耗銅離子的物質的量是0.02mol，陽極上是氫氧根放電，即4OH^-→O₂↑+2H₂O+4e^-，當轉移0.04mol電子時，則減少的氫氧根的濃度為0.04mol/L，生成氧氣的物質的量是0.01mol，所以
反應速率v（Cu²⁺）：v（O₂）=2：1，電解后氫離子濃度為0.04mol/L，溶液的pH為2-2lg2=1.4，故答案為：1.4；2：1；
（3）在原CuSO₄溶液中，銅離子的物質的量是0.02mol，濃度是0.02mol/L，如要生成Cu（OH）₂沉淀，根據(jù)Ksp=c（Cu²⁺）?c（OH^-）²得c（OH^-）=

Ksp c(Cu2+)

=

2×10-20 0.02

=10^-9mol/L，應調整溶液的PH為5，故答案為：5．

點評：本題考查學生電解原理以及溶度積的計算等有關知識，可以根據(jù)所學知識來回答，難度不大．