Question

在25℃時，用石墨電極電解1.0L 2.5mol/LCuSO₄溶液．5min后，在一個石墨電極上有3.2g Cu生成．
試回答下列問題：
（1）

陽

極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為

4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑

（2）有

0.1

mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，得到O₂的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）是

560

mL，溶液的pH是

1

（3）如用等質(zhì)量的兩塊銅片代替石墨作電極，電解相同時間后兩銅片的質(zhì)量相差

6.4

g，電解液的pH

不變

（填“變小”、“變大”或“不變”）

Answer 1

分析：（1）電解池中陽極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣；
（2）依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒計算生成氧氣物質(zhì)的量得到氧氣體積；，陽極電解過程中消耗的氫氧化鈣離子和生成的氫離子物質(zhì)的量相同計算溶液中的氫離子濃度計算得到pH；
（3）等質(zhì)量的兩塊銅片代替石墨作電極，是鍍銅裝置，陽極溶解的銅和陰極析出的銅質(zhì)量之和是電解相同時間后電解質(zhì)量之差，電解過程中溶液中的銅離子濃度不變，溶液pH不變；

解答：解：（1）用石墨電極電解1.0L 2.5mol/LCuSO₄溶液．5min后，在一個石墨電極上有3.2g Cu生成，說明析出同的電極為電解池的陰極，陽極上是氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
故答案為：陽；4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
（2）石墨電極上有3.2g Cu生成物質(zhì)的量為0.05mol，Cu²⁺+2e^-═Cu，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.1mol；
陽極上是氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
4mol電子轉(zhuǎn)移生成1mol氧氣，0.1mol電子轉(zhuǎn)移生成氧氣物質(zhì)的量為0.025mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體體積=0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL；
反應(yīng)過程中消耗氫氧根離子物質(zhì)的量為0.1mol，溶液中生成氫離子物質(zhì)的量0.1mol，c（H⁺）=

0.1mol

1.0L

=0.1mol/L；
溶液pH=1；
故答案為：0.1；560；1；     
（3）等質(zhì)量的兩塊銅片代替石墨作電極，是鍍銅裝置，陽極溶解的銅和陰極析出的銅質(zhì)量之和是電解相同時間后電解質(zhì)量之差，即為3.2g+3.2g=6.4g，電解過程中溶液中的銅離子濃度不變，溶液pH不變；
故答案為：6.4；不變；

點評：本題考查了電極原理的分析應(yīng)用，電子守恒的計算應(yīng)用，電極判斷和計算是解題關(guān)鍵，題目難度中等，