Question

在25 ℃時(shí)，用石墨電極電解2.0 L 2.5 mol·L－1CuSO4溶液，如有0.20 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，請(qǐng)回答下列問題：

(1)陰極發(fā)生 反應(yīng)，

電極反應(yīng)式為 ；

(2)陽極發(fā)生 反應(yīng)，

電極反應(yīng)式為 ；

(3)電解后得到的銅的質(zhì)量是 ，得到氧氣的體積是 (標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液的pH是 ；

(4)如果用等質(zhì)量的兩塊銅片代替石墨作電極，電解后兩銅片的質(zhì)量相差 ，電解液的pH 。

 

Answer 1

(1)還原 2Cu2＋＋4e－=2Cu

(2)氧化 4OH－－4e－=2H2O＋O2↑

(3)6.4 g 1.12 L 1

(4)12.8 g 不變

【解析】用石墨電極電解CuSO4溶液：

陽極反應(yīng)式：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，

陰極反應(yīng)式：2Cu2＋＋4e－=2Cu。

當(dāng)線路中有0.20 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，析出銅的質(zhì)量為

m(Cu)＝mol×64 g·mol－1＝6.4 g。

產(chǎn)生O2的體積

V(O2)＝×22.4 L·mol－1＝1.12 L。

c(H＋)＝＝0.1 mol/L，pH＝－lg 0.1＝1。

若用Cu片代替石墨電極，則該裝置為電鍍池，電解后溶液pH不變。當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，陽極溶解6.4 g，Cu陰極析出6.4 g Cu，則兩極質(zhì)量差為6.4＋6.4＝12.8(g)。