问题 计算题

在20 ℃时,用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液(阳极放出氧气),如有0.20 mol e-发生转移,试回答以下问题:

(1)在阴极发生什么反应?写出电极反应式,阴极得到铜的质量是多少?

(2)在阳极发生什么反应?写出电极反应式,阳极得到氧气的体积(标准状况)是多少?

(3)电解质溶液的pH发生了什么变化,为什么?

(4)如用铜片代替石墨作阳极,阳极发生什么反应?产物是什么?电解液的pH将如何变化?

答案

(1)Cu2++2e-Cu       6.4 g

(2)4OH--4e-2H2O+O2↑      1.12 L

(3)pH变小,因为电解消耗水且同时生成H2SO4

(4)Cu-2e-Cu2+     Cu2+    pH不变

(1)Cu2++2e-Cu

2 mol   64

0.2 mol  m(Cu)="6.4" g

(2)4OH--4e-2H2O+O2

4 mol         22.4 L

0.2 mol      V(O2)="1.12"  L

(3)因为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑电解消耗了部分水,而且有H2SO4生成,所以pH变小。

(4)铜片作阳极,则阳极反应:Cu-2e-Cu2+,pH不变。

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