Question

【题目】在25 ℃时，用石墨电极电解2.0 L 0.5 mol·L－1CuSO4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 gCu生成。试回答下列问题：

(1)发生氧化反应的________极，电极反应式为 ____________________________

(2)发生还原反应的________极，电极反应式为 ____________________________

(3)若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入 ________ mol的________________。

(4)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 ________________g，电解液的pH ________。(填“变小”、“变大”或“不变”)

Answer 1

【答案】阳 4OH- -4e- = O2↑ +2H2O 阴 Cu2+ + 2e- = Cu 0.1 CuO 12.8g 不变

【解析】

在25℃时，用石墨电极电解2.0L 0.5mol/LCuSO4溶液中Cu2+物质的量为2.0L×0.5mol/L =1mol，5min后，在一个石墨电极上有6.4gCu生成物质的量为=0.1mol；

(1)电解过程中，溶液中阴离子OH-、SO42-移向阳极，氢氧根离子失电子，发生氧化反应，电极反应式：4OH--4e-═2H2O+O2↑；

故答案为：阳； 4OH--4e-═2H2O+O2↑；

(2)电解过程中，溶液中阳离子Cu2+、H+移向阴极得电子，发生还原反应，电极反应：2Cu2++4e-═2Cu；

故答案为：阴；2Cu2++4e-═2Cu；

(3)根据电解的离子方程式2Cu2++2H2O=2Cu+O2↑+4H+，反应生成铜的物质的量为：0.1mol，生成氧气的物质的量为：0.1mol×1/2=0.05mol，根据反应电解后，原溶液相当于减少了0.1molCuO，

故答案为：0.1；CuO；

（4）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，阳极反应为：Cu-2e-=Cu2+；阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu；电子转移0.2mol，阳极减少0.1mol的铜单质，质量为0.1mol×64g/mol=6.4g；同时阴极析出铜6.4g，；电解后两铜片的质量相差12.8g，电解质溶液氢离子和氢氧根离子含量不变，溶液中水的量不变，则溶液的PH不变，

故答案为：12.8；不变。