Question

如图电解2L2.5mol?L^-1硫酸铜水溶液，如有0.2mol电子转移．
（1）若用石墨做电极，电解后得到铜的质量为

 

，氧气标况下的体积为

 

，电解后溶液中氢离子浓度为

 

．
（2）若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

 

．（填变大、变小、不变）
（3）若要在锌的表面镀铜防止锌被腐蚀．则B电极对应的金属是

 

（写元素名称），A电极的电极反应式

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：n（CuSO₄）=2.5mol/L×2L=5mol，
（1）若用石墨做电极，根据Cu和转移电子之间的关系式计算Cu的质量，根据氧气和转移电子之间的关系式计算氧气体积；根据转移电子和氢离子浓度之间的关系式计算；
（2）该装置为电镀池，两个铜片的质量差等于阳极溶解的铜和阴极析出的铜质量之和；
（3）若要在锌的表面镀铜防止锌被腐蚀，则Cu作阳极、Zn作阴极，电解质溶液为硫酸铜溶液．

解答： 解：n（CuSO₄）=2.5mol/L×2L=5mol，如有0.2mol电子转移，
（1）若用石墨做电极，如有0.2mol电子转移，生成m（Cu）=

0.2mol

2

×64g/mol=6.4g，生成氧气体积=

0.2mol

4

×22.4L/mol=1.12L；电池反应式为2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

4H⁺+O₂↑+2Cu，根据电池反应式知c（H⁺）=

0.2mol 4 ×4

2L

=0.1mol/L，
故答案为：6.4g；1.12L；0.1mol/L；
（2）该装置为电镀池，两个铜片的质量差等于阳极溶解的铜和阴极析出的铜质量之和，则两个电极质量差=

0.2mol

2

×64g/mol×2=12.8g，阳极上溶解Cu的质量等于阴极析出Cu的质量，所以溶液的pH不变，故答案为：12.8g；不变；
（3）若要在锌的表面镀铜防止锌被腐蚀，则Cu作阳极、Zn作阴极，电解质溶液为硫酸铜溶液，则B电极对应的金属是Zn，A为Cu，电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案为：Zn；Cu-2e^-=Cu²⁺．

点评：本题考查了电解原理，根据离子放电顺序及各个物理量之间的关系式进行计算，注意（2）中两极质量差的计算方法，为易错点．