Question

在25℃时，用石墨电极电解2.0L，2.5mol/LCuSO 4 溶液．5min后，在一个石墨电极上有6.4g Cu生成．试回答：

在25℃时，用石墨电极电解2.0L，2.5mol/LCuSO 4 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 2 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）

Answer 1

（1）6.4gCu的物质的量= 6.4g 64g/mol =0.1mol， 设转移电子的物质的量为x，则： 2Cu 2+ +4e - =2Cu 2    4    2      x   0.1mol    所以4：x=2：0.1mol，解得x=0.2mol 生成氧气的体积为V，则： 根据电子守恒：4OH - -4e - =2H 2 O+O 2 ↑            4mol 4mol    22.4L         n（OH - ） 0.2mol      V 所以，4mol：0.2mol=22.4L：V，解得v=1.12L．n（OH - ）=0.2mol， 溶液中n（H + ）=n 放电 （OH - ），所以c（H + ）= 0.2mol 2L =0.1mol/L，故pH=-lgc（H + ）=1， 答：转移电子的物质的量为0.2mol；得到O 2 的体积（标准状况）为1.12L；溶液的pH=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 - =Cu 2+     阴极：Cu 2+ +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，故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， 答：电解后两铜片的质量相差12.8g；电解液的pH不变化．