Question

【題目】某溫度下，取一定質(zhì)量的硫酸銅溶液，用石墨做電極進(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，得到密度為1.2gcm﹣3的溶液200mL．求：
（1）寫出用石墨為電極電解CuSO4溶液的化學(xué)方程式 ．
（2）電解后所得溶液的pH為 ．
（3）電解前所取CuSO4溶液的質(zhì)量為g．
（4）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 ， 加入物質(zhì)的質(zhì)量為g．

Answer 1

【答案】
（1）2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+H2SO4
（2）1
（3）240.8
（4）CuO；0.8
【解析】解：（1）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 2Cu+4H++O2↑，故答案為：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+H2SO4；（2）在25℃時，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；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： =0.05mol，電子轉(zhuǎn)移0.05mol×4=0.2mol，同時陰極析出銅6.4g，電解過程中，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 2Cu+4H++O2↑， 2mol 4mol 22.4L
n（Cu2+） n（H+） 1.12L
n= =0.2mol，c（H+）= =1mol/L，pH=1，故答案為：1；（3）析出氧氣的質(zhì)量為：0.05mol×32g/mol=1.6g，析出銅的質(zhì)量為6.4g，故原溶液質(zhì)量為：1.6g+6.4g+1.2gcm﹣3×200mL=248.0g，故答案為：248.0；（4）電解過程中依據(jù)出什么加什么原則，電解過程中析出銅和氧氣，所以要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)加入氧化銅可以恢復(fù)溶液濃度，析出氧氣的質(zhì)量為：0.05mol×32g/mol=1.6g，析出銅的質(zhì)量為6.4g，故加入氧化銅的質(zhì)量為：1.6g+6.4g=8.0g，故答案為：CuO；8.0．
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 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： =0.05mol，電子轉(zhuǎn)移0.05mol×4=0.2mol，同時陰極析出銅6.4g，電解過程中依據(jù)出什么加什么原則，據(jù)此分析計算．