在25℃时,用石墨电极电解2.0L 2.5mol/L CuSO4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,得到O

在25℃时,用石墨电极电解2.0L 2.5mol/L CuSO4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,得到O

题型:0118 期末题难度:来源:
在25℃时,用石墨电极电解2.0L 2.5mol/L CuSO4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,得到O2的体积(标准状况),溶液的pH?
(2)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? (相对原子质量 Cu:64)
答案

(1)设转移电子的物质的量为x ,生成氧气的体积为V
2Cu2+ + 4e- = 2Cu
    4  2
    x 6.4g/(64g/mol)
4:x=2:0.1mol
x=0.2mol
根据电子守恒:
 4OH- -  4e- = 2H2O + O2
  4  4mol     22.4L
n(OH-) 0.2mol     V
4mol:0.2mol =22.4L:V
V=1.12L
n(H+)=n(OH-)=0.2mol
c(H+)=0.2mol/2.0L=0.1mol/L
pH=-lgc(H+)=1
(2)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,溶液中c(H+)不变,pH不变。

举一反三
用惰性电极电解2L 1mol·L-1 CuSO4溶液,在电路通过0.5mol电子后,计算:
(1)阴极上析出金属质量。
(2)在阳极放出气体体积(标准状况)。
(3)溶液中H+物质的量浓度。
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以Fe为阳极,Pt为阴极,对足量的Na2SO4溶液进行电解,一段时间后得到4mol Fe(OH)3沉淀,此间共消耗水的物质的量为 [     ]
A.6mol
B.8mol
C.10mol
D.12mol
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某冶炼厂以碳棒作电极,电解熔融状态的Al2O3,生成的氧气同时还与阳极碳棒反应生成CO和CO2,当生成54kg铝时,阳极消耗24kg碳,则阳极生成的CO和CO2中,CO和CO2的分子个数比为 [     ]
A.1﹕2
B.2﹕1
C.1﹕3
D.1﹕1
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用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH (不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移的电子的物质的量为[     ]
A.0.4mol
B.0.5mol
C.0.6mol
D.0.8mol
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用石墨电极电解含有一定量重水(D2O)的水(H2O),下列说法正确的是

[     ]

A.相同状况下两电极上产生的气体体积之比为2∶1
B.两电极上产生的气体质量之比为8∶1
C.相同状况下两电极上产生的气体体积之比为4∶1
D.若两电极上产生的气体质量比为16∶3,则D2O与H2O的物质的量之比为1∶1
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