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    在25℃时，用石墨电极电解2.0L 2.5mol/LCuSO4溶液，若有0.2mol电子发生转移，请回答下列问题：
    （1）阴极发生
    还原
    还原
    反应（填“氧化”或“还原”），该电极反应式为
    Cu2++2e-═Cu
    Cu2++2e-═Cu
    ．电解反应的化学方程式为
    2CuSO4+2H2O
     电解 
    .
     
    2Cu+O2↑+2H2SO4
    2CuSO4+2H2O
     电解 
    .
     
    2Cu+O2↑+2H2SO4

    （2）电解后得到的铜的质量是
    6.4
    6.4
    g，得到氧气的体积是
    1.12
    1.12
    L（标准状况），溶液中的氢离子浓度为
    0.1
    0.1
    mol/L（假定溶液体积仍为2.0L）．
    （3）若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
    12.8
    12.8
    g．
    分析：（1）根据得失电子判断反应类型；根据离子放电顺序书写阴极电极反应式；根据阴阳极上发生的电极反应式书写电池反应式；
    （2）根据铜、氧气与转移电子的关系计算铜的质量、氧气的体积；根据氧气与氢离子的关系计算氢离子的浓度；
    （3）根据溶解的铜、析出的铜与电子的关系计算，然后两数值相加即得电解后两铜片的质量差．
    解答：解：（1）阴极上得电子，发生还原反应；阴极上铜离子的放电能力大于氢离子的放电能力，所以阴极上析出铜，故电极反应式为Cu2++2e-═Cu；阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，所以其电池反应方程式为2CuSO4+2H2O
     电解 
    .
     
    2Cu+O2↑+2H2SO4 ．
    故答案为：还原；Cu2++2e-═Cu；2CuSO4+2H2O
     电解 
    .
     
    2Cu+O2↑+2H2SO4 ；
    （2）2CuSO4+2H2O
     电解 
    .
     
    2Cu+O2↑+2H2SO4 转移电子
                          2×64g          4mol  
                           6.4g            0.2mol
    所以铜的质量为6.4g；
    2CuSO4+2H2O
     电解 
    .
     
    2Cu+O2↑+2H2SO4 转移电子
                         22.4L        4mol  
                         1.12 L        0.2mol
    所以生成氧气的体积为1.12 L；    
    2CuSO4+2H2O
     电解 
    .
     
    2Cu+O2↑+2H2SO4 转移电子
                              2mol    4mol  
                              0.1mol  0.2mol
    所以硫酸的物质的量为0.1mol，氢离子的物质的量为 0.2mol，
    氢离子的物质的量浓度为c=
    n
    V
    =
    0.2mol
    2L
    =0.1mol/L    ．
    故答案为：6.4；1.12；0.1；
    （3）当以铜片作电极时，阳极上铜失电子变成离子进入溶液，所以铜片质量减少；阴极上铜离子得电子生成铜单质，铜片质量增加，
    两极的质量差=阳极上减少的质量+阴极上增加的质量．
    阳极  Cu-2e-═Cu2+
         64g 2mol
         6.4g 0.2mol
    所以阳极质量减少6.4g；
     阴极  Cu2++2e-═Cu
              2mol 64g 
             0.2mol 6.4g 
     所以阴极质量增加6.4g；
    所以两极质量相差 6.4g+6.4g═12.8g，
    故答案为：12.8．
    点评：本题考查了电解池中氧化还原反应的有关计算，根据方程式中各物质间的关系式计算即可；知道两极的质量差=阳极上减少的质量+阴极上增加的质量是解（3）题的关键．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?济南二模）硫元素的化合物在生产、生活中有着广泛的应用．
    （1）400℃，1.01×105Pa下，容积为1.0L的密闭容器中充入0.5molSO2，（g）和0.3molO2 （g），发生2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-198kJ?mol-1反应中n（SO3）和n（O2）随时间变化的关系如图1所示．反应的平衡常数K=
    160
    160
    ；0到10min内用SO2：表示的平均反应速率
    0.04mol/（L?min）
    0.04mol/（L?min）
    ．更具图1中信息，判断下列叙述中正确的是
    AC
    AC
    （填序号）．

    A．a点时刻的正反应速率比b点时刻的大
    B．c点时刻反应达到平衡状态
    C．d点和e点时刻的c（O2）相同
    D．若500℃，1.01×105Pa下，反应达到平衡时，n（ SO3）比图中e点时刻的值大
    （2）用NaOH溶液吸收工业废气中的SO2，当吸收液失去吸收能力时，25℃时测得溶液的pH=5.6，溶液中Na+，H+，SHO3-，SO32-离子的浓度由大到小的顺序是
    c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）
    c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）

    （3）可通过电解法使（2）中的吸收液再生而循环利用（电极均为石墨电极），其工作示意图如图2：HSO3-在阳极室反应的电极反应式为
    HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+
    HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+
    ．阴极室的产物
    H2、NaOH
    H2、NaOH
    ．

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年山东省济南市高三4月巩固性训练理综化学试卷（解析版） 题型：计算题

    硫元素的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。

    （1）400℃，1.01× Pa下，容积为1．0L的密闭容器中充入0.5molSO2, (g)和0.3 molO2 (g)，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  △H＝－198kJ/mol。反应中n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如右图所示。反应的平衡常数K＝_______；0到10 min内用SO2表示的平均反应速率_________。根据图中信息，判断下列叙述中正确的是_____（填序号）。

    A．a点时刻的正反应速率比b点时刻的大

    B．c点时刻反应达到平衡状态

    C．d点和e点时刻的c(O2)相同

    D．若5 00℃，1.01×105Pa下，反应达到平衡时，n( SO3) 比图中e点时刻的值大

    （2）用NaOH溶液吸收工业废气中的SO2，当吸收液失去吸收能力时，25℃时测得溶液的pH=5.6，溶液中Na＋,H＋, HSO3－,SO32－离子的浓度由大到小的顺序是__________________。

    （3）可通过电解法使（2）中的吸收液再生而循环利用（电极均为石墨电极），其工作示意图如下：

    HSO3－在阳极室反应的电极反应式为________________________，阴极室的产物_________________。

     

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