Question

某课外活动小组同学用下图装置进行实验，一段时间后在C电极表面有铜析出，试回答下列问题。 （1）A为电

某课外活动小组同学用下图装置进行实验，一段时间后在C电极表面有铜析出，试回答下列问题。 （1）A为电源的 极；（2）E的电极反应式为： ；（3）在常温下，现用丙装置给铁镀铜，当丙中铁表面析出铜的3.2g时，乙中溶液的PH值为 （假设溶液体积为1L）；（4）在电解一段时间后在甲中加入适量 可以使溶液恢复到原来的浓度。（5）利用反应2Cu＋O 2 ＋2H 2 SO 4 =2CuSO 4 ＋2H 2 O可制备CuSO 4 ，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为______________。

Answer 1

（8分）（1）负极（1分） （2）2H ＋ ＋2e － ＝H 2 ↑（2分） （3）13 （2分） （4）CuO或CuCO 3 [若考虑到水开始电解Cu（OH） 2 也可以]（1分）（5）4H ＋ ＋O 2 ＋4e － ＝2H 2 O（2分）

试题分析：（1）一段时间后在C电极表面有铜析出，这说明C电极是阴极，溶液中的铜离子放电而析出铜。所以A电极是电源的负极。 （2）E电极和电源的负极相连，做阴极，则溶液中的氢离子放电，电极反应式为2H ＋ ＋2e － ＝H 2 ↑。 （3）3.2g铜的物质的量＝3.2g÷64g/mol＝0.05mol，转移0.05mol×2＝0.1mol电子。根据得失电子守恒可知，乙池中也转移0.1mol电子。所以根据方程式2NaCl＋2H 2 O 2NaOH＋H 2 ↑＋Cl 2 ↑可知，每产生1mol氢氧化钠反应中就转移1mol电子，因此反应中生成的氢氧化钠是0.1mol，其浓度是0.1mol/L，所以溶液中氢离子浓度是10 －13 mol/L，则pH＝13。 （4）惰性电极电解；硫酸铜溶液的生成物是氧气、稀硫酸和铜，即减少的是氧原子和铜原子，所以要使溶液恢复到原来的浓度应该向甲中加入适量CuO或CuCO 3 。 （5）原电池中负极失去电子，正极得到电子。根据反应式2Cu＋O 2 ＋2H 2 SO 4 =2CuSO 4 ＋2H 2 O可知，氧气得到电子，因此氧气在正极得到电子。由于溶液显酸性，则正极电极反应式为4H ＋ ＋O 2 ＋4e － ＝2H 2 O。