Question

（10分）在25℃时，用石墨电极电解2.0L，2.5mol/LCuSO₄溶液。5min后，在一个石墨电极上有6.4g Cu生成。试回答：

（1）转移电子的物质的量；

（2）标准状况下得到O₂的体积多少升？

（3）电解液的pH=？

（4）相同情况下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多少？电解液的pH是否变化？ 

Answer 1

    （1）设转移电子的物质的量为x ，

阴极：2Cu²⁺ + 4e^― = 2Cu

2      4     2

       X         

4：x=2:0.1mol   x=0.2mol …………………（2分）

    （2）设生成氧气的体积为V升

 阳极：4OH^― ― 4e^―= 2H₂O + O₂ ↑

                 4        4mol       22.4L

                 n(OH^―)  0.2mol      V       

4mol ：0.2mol =22.4L：V    V=1.12L……………（2分）

 

（3）根据n(H⁺)=n(OH^―)=0.2mol

得c(H⁺)=0.2mol/2.0L=0.1mol/L    pH=-lgc(H⁺)=1…………（2分）

 

（4）用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电极反应为：

         阳极：Cu― 2e^―=Cu²⁺    阴极： Cu²⁺ + 2e^― =  Cu 根据转移电子守恒，阴极析出铜的质量和阳极溶解铜的质量相等，都是6.4g，

电解后两铜片的质量相差为：    6.4g+6.4g=12.8g…………（2分）

溶液中c(H⁺)没改变，所以pH不变。…………（2分）