(14分)(2011·温州高二检测)在25 ℃时,用石墨电极电解2.0 L 0.5 mol·L-1 CuSO4溶液。5 min后,在一个石墨电极上有6.4 g
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(14分)(2011·温州高二检测)在25 ℃时,用石墨电极电解2.0 L 0.5 mol·L-1 CuSO4溶液。5 min后,在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题: (1)发生氧化反应的是________极,电极反应式为____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若电解后溶液的体积不变,则电解后溶液的pH为________。 (3)若将溶液恢复到与电解前一样,则需加入________mol的________。 (4)若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________g,电解液的pH________。(填“变小”、“变大”或“不变”) |
答案
(1)阳 4OH--4e-===2H2O+O2↑ (2)1 (3)0.1 CuO (4)12.8 不变 |
解析
(1)n(CuSO4)=2.0 L×0.5 mol/L=1.0 mol,而在阴极析出的Cu为=0.1 mol,故CuSO4未完全电解,阳极发生氧化反应,电极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑。 (2)总反应为: 2CuSO4+2H2O2Cu + O2↑ + 2H2SO4 2 2 2 1 2 0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol 0.05 mol 0.1 mol 所以电解后c(H+)==0.1 mol/L, 故pH=-lg 0.1=1。 (3)电解后生成的0.1 mol Cu和0.05 mol O2脱离该体系,即相当于0.1 mol CuO,因此若将溶液复原,则应加入0.1 mol CuO。 (4)此时成为电镀池,阳极Cu-2e-===Cu2+,阴极:Cu2++2e-===Cu,因此若阴极上析出6.4 g铜,则阳极溶解6.4 g铜,电解后两铜片质量差为6.4 g+6.4 g=12.8 g,而电解液的pH不变。 |
举一反三
将等物质的量K2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、AgNO3混合均匀后,置于指定容器中,加入足量的水,经搅拌、静置、过滤。取滤液,用铂电极电解该滤液一段时间。则两个极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为( )A.35.5∶108 | B.108∶35.5 | C.8∶1 | D.1∶2 |
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CuI是一种白色难溶于水的固体,以石墨作阴极,铜为阳极组成电解池,含有酚酞和淀粉KI的溶液作电解液,电解开始一段时间,阴极区溶液变红,阳极区为无色,电解相当长时间后,阳极区才呈深蓝色,则电解开始阶段的电极反应为( )A.阳极:Cu-2e-===Cu2+阴极:Cu2++2e-===Cu | B.阳极:2Cu+2I--2e-===2CuI阴极:2H++2e-===H2↑ | C.阳极:2I--2e-===I2阴极:2H++2e-===H2↑ | D.阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑阴极:4H++4e-===2H2↑ |
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以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol,则阴极上析出Cu的质量为( )A.0.64 g | B.1.28 g | C.2.56 g | D.5.12 g |
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用惰性电极电解+n价金属的硝酸盐溶液,当阴极上析出mg金属时,阳极上产生560mL(标准状况)气体,此金属的相对原子质量应为 |
用惰性电极电解V L MSO4的水溶液,当阴极上有m g金属析出(阴极上无气体产生)时,阳极上产生x L气体(标准状况),同时溶液的pH由原来的6.5变为2.0(设电解前后溶液体积不变,pH=-lg(C(H+)),例如0.1mol·L-1HCl溶液pH=1)。则M的相对原子质量的表示式为 |
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