在20℃时,用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液(阳极放出氧气),如有0.20 mol电子发生转移,试回答以下问题:
(1)在阴极发生什么反应?写出电极反应式.阴极得到铜的质量是多少?
(2)在阳极发生什么反应?写出电极反应式.阳极得到氧气的体积(标准状况)是多少?
(3)电解后,溶液的pH发生了什么变化?为什么?
(4)如用铜片代替石墨做阳极,阳极发生什么反应?产物是什么?电解液的pH将如何变化?
人气:171 ℃ 时间:2019-10-23 05:02:00
解答
(1)电阴极发生还原反应,电极反应式:Cu2+ + 2e-→Cu,因为1molCu2+电解得2mol电子,所以0.20mol电子转移时,有0.1mol的Cu被还原,铜的质量为0.1×64=6.4g
(2)阳极发生氧化反应,电极反应式:4OH- —4e-→2H2O+O2,因为生成1molO2要失4mol电子,所以0.20mol电子转移时 ,所以生成的O2的物质的量为0.05mol,V=0.05×22.4=1.12L
(3)由于溶液中OH-不断被电解,所以OH-浓度降低,而水电离的OH-和H+的物质的量是相等,所以在电解过程中H+ 浓度不断增加,pH值变小.
(4)如用铜片代替石墨做阳极,则铜片被氧化,阳极发生的反应:Cu —2e→Cu2+,由于这是OH-没有被消耗,所以溶液的pH值不变.
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