Question

在25℃时，用石墨电极电解，溶液，如有电子发生转移，试回答下列问题：
（1）阴极发生      反应，电极反应为                                           。
（2）阳极发生      反应，电极反应为                                           。
（3）电解后得到的的质量是      ，得到的体积（标准状况）是      。
（4）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      ，电解液的      （填“变小”、“变大”或“不变”）

Answer 1

（1）还原  Cu²⁺+2e^－＝Cu （2）氧化    4OH^--4e^－＝2H₂O+O₂↑
（3）6.4g      1.12L  （4）12.8g    不变

试题分析：（1）惰性电极电解硫酸铜溶液，阴极发生还原反应，则溶液中的铜离子在阴极得到电子而析出，电极反应式是Cu²⁺+2e^－＝Cu。
（2）惰性电极电解硫酸铜溶液，阳极失去电子，发生氧化反应。则溶液中的OH^－放电生成氧气，电极反应式是4OH^--4e^－＝2H₂O+O₂↑。
（3）反应中注意0.20mol电子，则根据反应式Cu²⁺+2e^－＝Cu可知，析出0.10mol铜，质量是6.4g。根据反应式4OH^--4e^－＝2H₂O+O₂↑可知，生成氧气的物质的量是0.05mol，标准状况下的体积是0.05mol×22.4L/mol＝1.12L。
（4）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，则阳极是铜失去电子，质量减少6.4g。阴极是溶液中的铜离子得到电子，析出6.4g铜，所以电解后两铜片的质量相差12.8g，而溶液中的浓度不变，则pH不变。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。该题的关键是明确电解池的工作原理，并依据电子得失守恒计算，然后结合题意灵活运用即可。有利于培养学生的逻辑推理能力和规范的答题能力。