Question

【題目】某溫度下，取一定質量的硫酸銅溶液，用石墨做電極進行電解，當陽極產生標況下氣體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溶液的質量為g．
（4）若要使電解后所得溶液恢復至電解前的原狀態，需要加入何種物質（只要求寫出一種），其化學式為 ， 加入物質的質量為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，陽極反應為：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，陰極電極反應為：Cu2++2e﹣=Cu，總反應離子方程式為：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，陽極反應為：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，陰極電極反應為：Cu2++2e﹣=Cu；當陽極產生標準狀況下氣體1.12L時，生成氧氣的物質的量為： =0.05mol，電子轉移0.05mol×4=0.2mol，同時陰極析出銅6.4g，電解過程中，陽極反應為：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，陰極電極反應為：Cu2++2e﹣=Cu，總反應離子方程式為：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）析出氧氣的質量為：0.05mol×32g/mol=1.6g，析出銅的質量為6.4g，故原溶液質量為：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到電解前的狀態加入氧化銅可以恢復溶液濃度，析出氧氣的質量為：0.05mol×32g/mol=1.6g，析出銅的質量為6.4g，故加入氧化銅的質量為：1.6g+6.4g=8.0g，故答案為：CuO；8.0．
用石墨電極電解CuSO4溶液，陽極反應為：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，陰極電極反應為：Cu2++2e﹣=Cu，總反應離子方程式為：2Cu2++2H2O 2Cu+4H++O2↑，當陽極產生標準狀況下氣體1.12L時，生成氧氣的物質的量為： =0.05mol，電子轉移0.05mol×4=0.2mol，同時陰極析出銅6.4g，電解過程中依據出什么加什么原則，據此分析計算．