Question

12．在25℃时，用石墨电极电解2.0L1.5mol/LCuSO₄溶液．5min后，在一个石墨电极上有9.6g Cu生成．试回答下列问题：
（1）阳极电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O．
（2）反应过程中有0.3mol电子发生转移，得到O₂的体积（标准状况）是1.68L，反应后溶液中的H⁺物质的量浓度是0.3mol/L（假设溶液体积不变）．

Answer 1

分析 （1）阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（2）根据阴极反应：Cu²⁺+2e^-═Cu，当有9.6g Cu即0.15mol生成时，反应所转移的电子的物质的量是0.3mol，得到氧气的体积为：$\frac{0.3}{4}×22.4$=1.68L，根据电解池的电解原理方程式计算产生硫酸的量，计算氢离子浓度．

解答 解：（1）阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（2）根据阴极反应：Cu²⁺+2e^-═Cu，当有9.6g Cu即0.15mol生成时，反应所转移的电子的物质的量是0.3mol，得到氧气的体积为：$\frac{0.3}{4}×22.4$=1.68L，
电解原理方程式为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，生成0.15mol铜的同时，产生硫酸的物质的量是0.15mol，所以$\frac{0.15×2}{2}$=0.3mol/L，故答案为：0.3；1.68；0.3mol/L．

点评 本题考查学生电解原理的有关知识，可以根据所学知识来回答，注意电子守恒的应用，难度不大．