Question

在25摄氏度，用石墨电极电解2L2.5mol/LCuSO4溶液，如有0.2mol电子发生转移请回答下列问题；

（1）阴极发生什么反应，电极反应式为，阳极发生什么反应，电极反应式为（2）电解后得到的铜的质量是？，得到氧气的质量是（标况）？溶液的PH是？（3）如用两块等质量的铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差？电解液的浓度？

Answer 1

（1）阴极发生什么反应，----------还原反应
电极反应式为，--------Cu2+ + 2e- = Cu
阳极发生什么反应，-----------氧化反应
电极反应式为------------4OH- -4e- = O2 + 2H2O

（2）电解后得到的铜的质量是？，---------0.2mol电子，即0.1mol的Cu，即6.4g
得到氧气的质量是（标况）？-------------O2是0.05mol，质量1.6g，体积是1.12L
溶液的PH是？------------相当于0.1mol的Cu2+换成0.2mol的H+，浓度是0.1mol/L，即pH=1

（3）如用两块等质量的铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差？电解液的浓度？
相当于是电镀
阳极溶解0.1molCu，阴极生成0.1molCu
两片Cu片的质量差为0.2*64=12.8g
而电解液的浓度不变

追问

写出电解饱和氯化钠溶液时的电极反应式和总的离子反应方程式，离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极其原因是？。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室其作用是？

追答

总反应，2NaCl + 2H2O =电解= 2NaOH + H2 + Cl2
2Cl- + 2H2O =电解= 2OH- + H2 + Cl2
阳极，2Cl- - 2e- = Cl2
阴极，2H+ + 2e- = H2
金属Ti是惰性电极，性质稳定
阳离子交换膜，只允许阳离子通过，而不允许阴离子和气体分子通过
1、放置两极生成的H2和Cl2混合，发生爆炸，引起危险
2、放置阴极生成的NaOH与阳极生成的Cl2混合反应，导致产物不纯