Question

如圖電解2L2.5mol?L^-1硫酸銅水溶液，如有0.2mol電子轉移．
（1）若用石墨做電極，電解后得到銅的質量為

 

，氧氣標況下的體積為

 

，電解后溶液中氫離子濃度為

 

．
（2）若用等質量的兩塊銅片代替石墨作電極，電解后兩銅片的質量相差

 

，電解液的pH

 

．（填變大、變小、不變）
（3）若要在鋅的表面鍍銅防止鋅被腐蝕．則B電極對應的金屬是

 

（寫元素名稱），A電極的電極反應式

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：n（CuSO₄）=2.5mol/L×2L=5mol，
（1）若用石墨做電極，根據(jù)Cu和轉移電子之間的關系式計算Cu的質量，根據(jù)氧氣和轉移電子之間的關系式計算氧氣體積；根據(jù)轉移電子和氫離子濃度之間的關系式計算；
（2）該裝置為電鍍池，兩個銅片的質量差等于陽極溶解的銅和陰極析出的銅質量之和；
（3）若要在鋅的表面鍍銅防止鋅被腐蝕，則Cu作陽極、Zn作陰極，電解質溶液為硫酸銅溶液．

解答： 解：n（CuSO₄）=2.5mol/L×2L=5mol，如有0.2mol電子轉移，
（1）若用石墨做電極，如有0.2mol電子轉移，生成m（Cu）=

0.2mol

2

×64g/mol=6.4g，生成氧氣體積=

0.2mol

4

×22.4L/mol=1.12L；電池反應式為2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

4H⁺+O₂↑+2Cu，根據(jù)電池反應式知c（H⁺）=

0.2mol 4 ×4

2L

=0.1mol/L，
故答案為：6.4g；1.12L；0.1mol/L；
（2）該裝置為電鍍池，兩個銅片的質量差等于陽極溶解的銅和陰極析出的銅質量之和，則兩個電極質量差=

0.2mol

2

×64g/mol×2=12.8g，陽極上溶解Cu的質量等于陰極析出Cu的質量，所以溶液的pH不變，故答案為：12.8g；不變；
（3）若要在鋅的表面鍍銅防止鋅被腐蝕，則Cu作陽極、Zn作陰極，電解質溶液為硫酸銅溶液，則B電極對應的金屬是Zn，A為Cu，電極反應式為Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：Zn；Cu-2e^-=Cu²⁺．

點評：本題考查了電解原理，根據(jù)離子放電順序及各個物理量之間的關系式進行計算，注意（2）中兩極質量差的計算方法，為易錯點．