Question

在25℃时，用石墨电极电解1.0L 2.5mol/LCuSO₄溶液．5min后，在一个石墨电极上有3.2g Cu生成．试回答下列问题：
（1）试写出电解CuSO₄溶液的化学方程式

2CuSO₄+2H₂O=2Cu+O₂↑+2H₂SO₄

．
（2）有

0.1

mol电子发生转移，得到O₂的体积（标准状况）是

560

mL，溶液的PH是

1

．
（3）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解相同时间后两铜片的质量相差

6.4

g，电解液的pH

不变

（填“变小”、“变大”或“不变”）

Answer 1

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3.2g 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体积；
（3）金金属铜作阳极时，本身失电子，金金属质量减轻，在阴极上，阳离子得电子析出金属．

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，故答案为：2CuSO₄+2H₂O=2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（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3.2g Cu生成时，转移电子为

3.2g

64g/mol

×2=0.1mol，阳极上是氢氧根放电，即4OH^-→O₂↑+2H₂O+4e^-，当转移0.1mol电子时，则生成氧气的体积为：

0.1mol

4

×22.4L/mol=0.56L=560mL，减少的氢氧根的浓度为：

0.1mol

1.0L

=0.1mol/L，所以电解后氢离子浓度为0.1mol/L，溶液的pH为1，故答案为：0.1；560；1；
（3）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，阳极反应式为：Cu→Cu²⁺+2e^-，当转移0.1mol电子时，该极质量减少3.2g，阴极反应式为：Cu²⁺+2e^-→Cu，当转移0.1mol电子时，该极质量增加3.2g，所以两铜片的质量相差6.4g，电解液的pH保持不变．故答案为：6.4；不变．

点评：本题考查学生电解原理的有关知识，可以根据所学知识来回答，难度不大．