Question

在25 ℃时，用石墨电极电解2.0 L 2.5 mol·L^－1CuSO₄溶液，如有0.20 mol电子发生转移，请回答下列问题：
(1)阴极发生                                                          反应，
电极反应式为                                                            ；
(2)阳极发生                                                          反应，
电极反应式为                                                       ；
(3)电解后得到的铜的质量是       ，得到氧气的体积是       (标准状况)，溶液的pH是                                                                       ；
(4)如果用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差       ，电解液的pH                                                                       。

Answer 1

(1)还原 2Cu^2＋＋4e^－=2Cu
(2)氧化 4OH^－－4e^－=2H₂O＋O₂↑
(3)6.4 g 1.12 L 1
(4)12.8 g 不变

用石墨电极电解CuSO₄溶液：
阳极反应式：4OH^－－4e^－=2H₂O＋O₂↑，
阴极反应式：2Cu^2＋＋4e^－=2Cu。
当线路中有0.20 mol电子转移时，析出铜的质量为
m(Cu)＝mol×64 g·mol^－1＝6.4 g。
产生O₂的体积
V(O₂)＝×22.4 L·mol^－1＝1.12 L。
c(H^＋)＝＝0.1 mol/L，pH＝－lg 0.1＝1。
若用Cu片代替石墨电极，则该装置为电镀池，电解后溶液pH不变。当转移0.2 mol电子时，阳极溶解6.4 g，Cu阴极析出6.4 g Cu，则两极质量差为6.4＋6.4＝12.8(g)。