Question

（10分）某同學用碳棒、純銅片、直流電源和稀硫酸為原材料，實現了在通常條件下不能發生的反應：Cu + H₂SO₄(稀) ＝ CuSO₄ + H₂↑

（1）請在右邊方框中畫出能夠實現這一反應的裝置圖。

（2）在設計實驗實際操作時，由于裝置連接不當，他看到了完全不同的實驗現象：碳棒和銅片上均有無色氣泡產生，溶液并未變為藍色。請你分析其原因         ①          。

假設按照該方案進行實驗，且收集到碳棒上產生氣體體積為11. 2L（標準狀況下）。則該過程中銅片上發生的反應式為      ②    。此時要使溶液恢復到實驗前的狀態，需加入     ③      （寫出該物質的化學式），其質量為     ④     。

 

Answer 1

【答案】

（1）    

（2）①兩極與電源的正負極接反了    ②2H⁺+2e^－＝ H₂↑    ③H₂O    ④18g

【解析】

試題分析：（1）根據方程式可知，Cu做陽極，石墨做陰極，H₂SO₄做電解質溶液，所以裝置圖為

（2）如果電極放反，則陽極為：4OH^- -4e^-=O₂↑+2H₂O，陰極為2H⁺+2e^-=H₂↑，所以看不到預期的現象。要想恢復到實驗前的狀態需要加入水，因為生成O₂ 11.2L，則需要水18g。

考點：電解池

點評：電解中最關鍵的是準確判斷出電極上離子的放電順序。在判斷電解產物時，首先判斷陽極電極材料。如果是活性電極，則電極本身失去電子。如果是惰性電極，則溶液中的陰離子失去電子。而陰極是溶液中的陽離子得到電子，所以需要熟練記住常見離子的放電順序。