Question

1．以锂-氧化铜电池为电源，以CuSO₄溶液为电解质溶液精炼粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等）．
（1）锂-氧化铜电池总反应式为：2Li+CuO═Li₂O+Cu，采用高氯酸锂有机溶剂为电解质．电池的正极反应为CuO+2e^-+2Li⁺=Li₂O+Cu；
（2）粗铜精炼后，阳极泥中的金属有Ag、Pt、Au等金属；
（3）若用惰性电极电解600mL0.2mol•L^-1CuSO₄溶液．当电路中有0.48mol电子通过时，下列物质能使CuSO₄溶液恢复原状态的为B（填编号）．
A．CuO   B．Cu（OH）₂  C．Cu₂（OH）₂CO₃ D．CuCO₃．

Answer 1

分析 （1）正极上CuO得电子发生还原反应；
（2）电解精炼铜时，粗铜作阳极，该电极上Zn、Fe、Ni、Cu失电子，精铜作阴极，该极上是铜离子得电子，阳极上铜以及比铜活泼的金属会溶解，而没有铜活泼的金属会从阳极掉落下，形成阳极泥；
（3）n（CuSO₄）=0.6L×0.2mol/L=0.12mol，电解开始时阳极发生4OH^--4e^-=H₂O+O₂↑，阴极发生Cu²⁺+2e^-=Cu，转移0.24mol电子，而电解过程中转移电子数为0.48mol，说明铜离子完全放电后阴极还发生2H⁺+2e^-=H₂，此时生成氢气时转移0.24mol电子，则生成0.12mol氢气，以此解答该题．

解答 解：（1）正极上CuO得电子发生还原反应，电极反应式为CuO+2e^-+2Li⁺=Li₂O+Cu，故答案为：CuO+2e^-+2Li⁺=Li₂O+Cu；
（2）在阳极上，没有铜活泼的金属Ag、Pt、Au等金属会从阳极掉落下，形成阳极泥，所以阳极泥中的金属有Ag、Pt、Au等金属，故答案为：Ag、Pt、Au等金属；
（3）n（CuSO₄）=0.6L×0.2mol/L=0.12mol，电解开始时阳极发生4OH^--4e^-=H₂O+O₂↑，阴极发生Cu²⁺+2e^-=Cu，转移0.24mol电子，而电解过程中转移电子数为0.48mol，说明铜离子完全放电后阴极还发生2H⁺+2e^-=H₂，此时生成氢气时转移0.24mol电子，则生成0.12mol氢气，则阴极析出0.12molCu，0.12molH₂，阳极析出0.12molO₂，则应加入Cu（OH）₂，
故选B．

点评 本题考查原电池以及电解原理，为高频考点，侧重电极反应、原子守恒及转移电子计算的考查，注意把握电极反应以及电子转移的量的关系，题目难度不大．