[题目]CuSO4溶液是中学化学及农业生产中常见的一种试剂.(1)某同学配制CuSO4溶液时.需加入一定量的硫酸溶液.用离子方程式说明其原因是 .(2)该同学利用制得的CuSO4溶液.进行以下实验探究.①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池.电解质溶液乙是 (填“ZnSO4 或“CuSO4 )溶液;Cu极的电板反应式是 . � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】CuSO4溶液是中学化学及农业生产中常见的一种试剂。

（1）某同学配制CuSO4溶液时，需加入一定量的硫酸溶液，用离子方程式说明其原因是____________。

（2）该同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究。

①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池。电解质溶液乙是_______(填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液;Cu极的电板反应式是_______。

②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则a处通入的是_______(填“CH4”或“O2”)，a处电极上发生的电极反应式是_____________。若只把Ⅱ中电极均换为惰性电极，电解时的化学反应方程式为_____________________。若把Ⅱ中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL，当阳极产生的气体为672mL(标准状况下)时，溶液的pH=_______(假设电解后溶液体积不变)。

【答案】 Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ CuSO4 Cu2++2e-=Cu CH4 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 1

【解析】（1）配制CuSO4溶液时，需加入一定量的硫酸抑制铜离子水解，铜离子水解的离子方程是Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+。

（2）①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池，其中锌为负极、铜为正极。电解质溶液乙是CuSO4溶液;Cu极的电板反应式是Cu2++2e-=Cu。

②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则作为镀件的铁是阴极、镀层金属铜是阳极，所以a是负极，此处通入的是CH4，a处电极上发生的电极反应式是CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。若只把Ⅱ中电极均换为惰性电极，电解时的化学反应方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。若把Ⅱ中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL，当阳极产生的气体为672mL(标准状况下)时，可以计算生成气体的物质的量为0.03mol。由于阳极上离子的放电顺序是氯离子强于氢氧根，0.04molCl-可以生成0.02mol Cl2，所以一定还有0.01mol氧气生成，阳极上共转移0.08mol 电子，.阴极上0.04molCu2+放电正好消耗0.08mol 电子。所以计算溶液的pH时，直接根据生成氧气消耗的氢氧根计算即可，即 n(H+)=n(OH-)=4 n(O2)=0.04mol，所以c(H+)=0.1mol/L，溶液的pH=1。