Question

在25℃时，用石墨电极电解2.0L 2.5 mol.L ^-1CuSO₄溶液,如有0.2 mol电子发生转移，请回答下列问题：

⑴阳极发生__________反应，电极反应式为 ___________________________。

⑵电解后得到的铜的质量是___________，得到氧气的体积是__________(标准状况)，溶液的pH是___________。

⑶如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_____________。

Answer

⑴氧化；4OH-=2H2O+O2↑+4e-

⑵6.4g；1.12L；1

⑶12.8g

【解析】

试题分析：在25℃时，用石墨电极电解2.0 L，2.5mol/LCuSO4溶液中Cu2+物质的量为5mol．

（1）电解过程中，溶液中阴离子氢氧根离子移向阳极发生氧化反应，4OH--4e-═2H2O+O2↑，电极反应：4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案为：氧化；4OH--4e-═2H2O+O2↑；

（2）依据电极反应电子守恒，有0.20mol电子发生转移，生成铜物质的量为0.1mol，质量是0.1mol×64g/mol=6.4g，生成氧气物质的量为0.05mol，标况下的体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L；有0.20mol电子发生转移，生成的氢离子为0.20mol，c(H+)==0.1mol/L，溶液的pH=1，故答案为：6.4g；1.12L；1；

（3）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，是镀铜，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，故答案为：12.8g。

【考点定位】考查电解原理的应用，电极反应的判断，电极反应的书写

【名师点晴】本题考查了电解原理的应用，电极反应的判断，电极反应的书写方法，电子守恒的计算应用，电镀的原理分析和计算应用。解答电解池相关题目时，应从几步入手：①看电极(材料)，判断电极本身是否参与反应，例如本题中的锂是活泼的金属等。②看溶液，判断电解液中的阳离子、阴离子种类，从而判断在阴极、阳极发生反应的微粒。③看隔膜，判断两极反应发生后阴离子、阳离子的浓度变化，从而判断溶液中微粒穿过阴(阳)离子隔膜的方向和产物。