题目内容
某同学用碳棒、纯铜片、直流电源和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+H2SO4（稀）=CuSO4+H2↑
（1）请在右边方框中画出能够实现这一反应的装置图
（2）在设计实验实际操作时，由于装置连接不当，他看到了完全不同的
①实验现象：碳棒和铜片上均有无色气泡产生，溶液并未变为蓝色．
请你分析其原因
两极与电源的正负极接反了
两极与电源的正负极接反了
．②假设按照该方案进行实验，且收集到碳棒上产生气体体积为11.2L（标准状况下）．则该过程中铜片上发生的反应式为
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
．③此时要使溶液恢复到实验前的状态，需加入
H2O
H2O
（写出该物质的化学式），其质量为18g
18g
．分析：（1）实现该反应，选择Cu为阳极，电解质为硫酸；
（2）碳棒和铜片上均有无色气泡产生，溶液并未变为蓝色，其电解实质为电解水，C棒为阳极生成氧气，Cu棒上生成氢气，若一段时间恢复原状态，应加入等量的水．
（2）碳棒和铜片上均有无色气泡产生，溶液并未变为蓝色，其电解实质为电解水，C棒为阳极生成氧气，Cu棒上生成氢气，若一段时间恢复原状态，应加入等量的水．
解答：解：（1）若发生Cu+H2SO4（稀）=CuSO4+H2↑，利用电解来实现，则Cu为阳极，C为阴极，电解质为硫酸，装置如图，故答案为：；
（2）①碳棒和铜片上均有无色气泡产生，溶液并未变为蓝色，其电解实质为电解水，即两极与电源的正负极接反了，故答案为：两极与电源的正负极接反了；
②Cu棒上生成氢气，发生的电极反应为2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；
③碳棒上产生气体体积为11.2L为氧气，其物质的量为
=0.5mol，由2H2O
O2↑+2H2↑，则要恢复原样加入H2O的质量为0.5mol×2×18g/mol=18g，
故答案为：H2O；18g．
，故答案为：； （2）①碳棒和铜片上均有无色气泡产生，溶液并未变为蓝色，其电解实质为电解水，即两极与电源的正负极接反了，故答案为：两极与电源的正负极接反了；
②Cu棒上生成氢气，发生的电极反应为2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；
③碳棒上产生气体体积为11.2L为氧气，其物质的量为
| 11.2L |
| 22.4L/mol |
| ||
故答案为：H2O；18g．
点评：本题考查电解原理，明确电极材料的选择与发生的电极反应是解答本题的关键，注意电解后使溶液恢复原样，应从元素及质量守恒的角度来分析，题目难度不大．
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