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

高中 已帮助: 时间:2025-04-01 23:41:08

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______反应(填“氧化”或“还原”),该电极反应式为______.电解反应的化学方程式为______
(2)电解后得到的铜的质量是______g,得到氧气的体积是______L(标准状况),溶液中的氢离子浓度为______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______g.

难度:⭐⭐⭐

题库:高中,化学

标签:铜片,电极,溶液

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481***123

2025-04-01 23:41:08

(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.

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