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在25℃时,用石墨电极电解1000mL一定浓度的CuSO4溶液.5min后电解完全,在一个石墨电极上只有1.28g Cu生成.试回答下列问题:
(1)电解总离子方程式反应式为
2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+
2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+

(2)得到的溶液的pH是
1.4
1.4
.(lg2=0.3)反应速率v(Cu2+):v(O2)=
2:1
2:1

(3)在原CuSO4溶液中,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的PH为
5
5
(KspCu(OH)2=2×10-20
分析:(1)根据电解池的电解原理来书写电解反应方程式;
(2)根据阴极反应计算当有1.28g Cu生成时,反应所转移的电子数,两极上转移电子相等计算阳极上得到气体的物质的量以及溶液中含有的铜离子的物质的量,进而计算浓度;
(3)根据沉淀溶解平衡中的溶度积表达式进行计算即可.
解答:解:(1)电解硫酸铜时,阳极上是氢氧根放电,阴极上是铜离子放电,电解原理方程式为:2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4,离子方程式为:2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+,故答案为:2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+
(2)电解硫酸铜时,阴极上是铜离子放电,即Cu2++2e-→Cu,当该电极上有1.28g Cu生成时,转移电子为
1.28
64
×2=0.04mol,消耗铜离子的物质的量是0.02mol,阳极上是氢氧根放电,即4OH-→O2↑+2H2O+4e-,当转移0.04mol电子时,则减少的氢氧根的浓度为0.04mol/L,生成氧气的物质的量是0.01mol,所以
反应速率v(Cu2+):v(O2)=2:1,电解后氢离子浓度为0.04mol/L,溶液的pH为2-2lg2=1.4,故答案为:1.4;2:1;
(3)在原CuSO4溶液中,铜离子的物质的量是0.02mol,浓度是0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,根据Ksp=c(Cu2+)?c(OH-2得c(OH-)=
Ksp
c(Cu2+)
=
2×10-20
0.02
=10-9mol/L,应调整溶液的PH为5,故答案为:5.
点评:本题考查学生电解原理以及溶度积的计算等有关知识,可以根据所学知识来回答,难度不大.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?济南二模)硫元素的化合物在生产、生活中有着广泛的应用.
(1)400℃,1.01×105Pa下,容积为1.0L的密闭容器中充入0.5molSO2,(g)和0.3molO2 (g),发生2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-198kJ?mol-1反应中n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如图1所示.反应的平衡常数K=
160
160
;0到10min内用SO2:表示的平均反应速率
0.04mol/(L?min)
0.04mol/(L?min)
.更具图1中信息,判断下列叙述中正确的是
AC
AC
(填序号).

A.a点时刻的正反应速率比b点时刻的大
B.c点时刻反应达到平衡状态
C.d点和e点时刻的c(O2)相同
D.若500℃,1.01×105Pa下,反应达到平衡时,n( SO3)比图中e点时刻的值大
(2)用NaOH溶液吸收工业废气中的SO2,当吸收液失去吸收能力时,25℃时测得溶液的pH=5.6,溶液中Na+,H+,SHO3-,SO32-离子的浓度由大到小的顺序是
c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-
c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-

(3)可通过电解法使(2)中的吸收液再生而循环利用(电极均为石墨电极),其工作示意图如图2:HSO3-在阳极室反应的电极反应式为
HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+
HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+
.阴极室的产物
H2、NaOH
H2、NaOH

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年山东省济南市高三4月巩固性训练理综化学试卷(解析版) 题型:计算题

硫元素的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。

(1)400℃,1.01× Pa下,容积为1.0L的密闭容器中充入0.5molSO2, (g)和0.3 molO2 (g),发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  △H=-198kJ/mol。反应中n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如右图所示。反应的平衡常数K=_______;0到10 min内用SO2表示的平均反应速率_________。根据图中信息,判断下列叙述中正确的是_____(填序号)。

A.a点时刻的正反应速率比b点时刻的大

B.c点时刻反应达到平衡状态

C.d点和e点时刻的c(O2)相同

D.若5 00℃,1.01×105Pa下,反应达到平衡时,n( SO3) 比图中e点时刻的值大

(2)用NaOH溶液吸收工业废气中的SO2,当吸收液失去吸收能力时,25℃时测得溶液的pH=5.6,溶液中Na,H, HSO3,SO32离子的浓度由大到小的顺序是__________________。

(3)可通过电解法使(2)中的吸收液再生而循环利用(电极均为石墨电极),其工作示意图如下:

HSO3在阳极室反应的电极反应式为________________________,阴极室的产物_________________。

 

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