Question

17．某溫度下，取一定質(zhì)量的硫酸銅溶液，用石墨電極進(jìn)行電解，當(dāng)陽極產(chǎn)生標(biāo)況下氣體1.12L時，CuSO₄恰好被完全電解，所得溶液體積為200mL．求：
（1）電解后所得溶液的c（H⁺）為1mol•L^-1，陰極質(zhì)量增重6.4g；
（2）若要使電解后所得溶液恢復(fù)至電解前的原狀態(tài)，需要加入何種物質(zhì)（只要求寫出一種），其化學(xué)式為CuO，加入物質(zhì)的質(zhì)量為8.0g．

Answer 1

分析 用石墨電極電解CuSO₄溶液，陽極反應(yīng)為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，陰極電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，總反應(yīng)離子方程式為：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+4H⁺+O₂↑，當(dāng)陽極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體1.12L時，生成氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，電子轉(zhuǎn)移0.05mol×4=0.2mol，同時陰極析出銅6.4g，以此解答該題．

解答 解：（1）總反應(yīng)離子方程式為：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+4H⁺+O₂↑，當(dāng)陽極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體1.12L時，生成氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，則生成H⁺的物質(zhì)的量為0.2mol，c（H⁺）=$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，
由方程式可知生成0.1molCu，質(zhì)量為6.4g，
故答案為：1；6.4；
（2）陽極析出1.12L氧氣，質(zhì)量為0.05mol×32g/mol=1.6g，陰極析出6.4gCu，則應(yīng)加入CuO，且質(zhì)量為1.6g+6.4g=8.0g，可恢復(fù)到原狀態(tài)．
故答案為：CuO；8.0．

點(diǎn)評 本題考查電解池原理的分析判斷和應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意把握電極反應(yīng)以及電解方程式的書寫，結(jié)合方程式解答該題，難度中等．