Question

在25℃时，用石墨电极电解1000mL一定浓度的CuSO₄溶液．5min后电解完全，在一个石墨电极上只有1.28g Cu生成．试回答下列问题：
（1）总反应式为

 

．
（2）电解过程中转移的电子数为

 

mol，同时生成标准状况下气体的体积为

 

．
（3）在原CuSO₄溶液中，如要生成Cu（OH）₂沉淀，应调整溶液的PH为

 

（K_spCu（OH）₂=2×10^-20）．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）根据电解池的电解原理来书写电解反应方程式；
（2）根据阴极反应计算当有1.28g Cu生成时，反应所转移的电子数，两极上转移电子相等计算阳极上得到气体的物质的量，结合标准状况气体摩尔体积计算体积；（3）根据沉淀溶解平衡中的溶度积表达式进行计算即可．

解答： 解：（1）电解硫酸铜时，阳极上是氢氧根放电，阴极上是铜离子放电，电解原理方程式为：2CuSO₄+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
故答案为：2CuSO₄+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（2）电解硫酸铜时，阴极上是铜离子放电，即Cu²⁺+2e^-→Cu，当该电极上有1.28g Cu生成时，转移电子为

1.28g

64g/mol

×2=0.04mol，消耗铜离子的物质的量是0.02mol，阳极上是氢氧根放电，即4OH^-→O₂↑+2H₂O+4e^-，当转移0.04mol电子时，则减少的氢氧根的浓度为0.04mol/L，生成氧气的物质的量是0.01mol，标准状况体积为0.224L；
故答案为：0.04；0.224L；
（3）在原CuSO₄溶液中，铜离子的物质的量是0.02mol，浓度是0.02mol/L，如要生成Cu（OH）₂沉淀，根据Ksp=c（Cu²⁺）?c（OH^-）²得c（OH^-）=

Ksp c(Cu2+)

2×10-20 0.02

=10^-9mol/L，c（H⁺）=10^-5mol/L，应调整溶液的PH为5；
故答案为：5．

点评：本题考查学生电解原理以及溶度积的计算等有关知识，可以根据所学知识来回答，难度中等．