题目内容
【题目】用铅蓄电池连接惰性电极电解一定量的CuSO4溶液，请回答下列问题：
（1）铅蓄电池放电时正极的电极反应式为________________________________；
（2）惰性电极电解CuSO4溶液的离子方程为_____________________；
（3）若电解一段时间后向电解池溶液中加入1molCu（OH）2·CuCO3，可以使该溶液恢复至原来的浓度和体积，则在该电解过程中转移电子的数目为___________，该电解过程中铅蓄电池中消耗的H2SO4和电解池中生成的H2SO4的物质的量之比为____________。
【答案】（1）PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O （2）2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+ （3）6NA 2:1
【解析】
试题分析：（1）铅蓄电池放电时正极材料为PbO2，发生的电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；
（2）利用惰性电极电解CuSO4溶液时阴极有Cu析出，阳极上有氧气放出，发生反应的离子方程为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；
（3）Cu（OH）2·CuCO3和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，所以加入1molCu（OH）2·CuCO3相当于加入2molCuO、1molH2O，根据生成物知，阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电，根据Cu原子、H原子守恒得阴极上析出n（Cu）=2mol、n（H2）=1mol，则转移电子的物质的量=2mol×2+1mol×2=6mol，即电解过程中转移电子的数目为6NA；1molCu（OH）2·CuCO3能和2molH2SO4完全反应，可知电解池生成的H2SO4为2mol；根据PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知，电解过程中转移6mol电子消耗6molH2SO4，则电解过程中铅蓄电池中消耗的H2SO4和电解池中生成的H2SO4的物质的量之比为6mol：3mol=2:1。
