Question

在25℃時，用石墨電極電解，溶液，如有電子發生轉移，試回答下列問題：
（1）陰極發生      反應，電極反應為                                           。
（2）陽極發生      反應，電極反應為                                           。
（3）電解后得到的的質量是      ，得到的體積（標準狀況）是      。
（4）如用等質量的兩塊銅片代替石墨作電極，電解后兩銅片的質量相差      ，電解液的      （填“變小”、“變大”或“不變”）

Answer 1

（1）還原  Cu²⁺+2e^－＝Cu （2）氧化    4OH^--4e^－＝2H₂O+O₂↑
（3）6.4g      1.12L  （4）12.8g    不變

試題分析：（1）惰性電極電解硫酸銅溶液，陰極發生還原反應，則溶液中的銅離子在陰極得到電子而析出，電極反應式是Cu²⁺+2e^－＝Cu。
（2）惰性電極電解硫酸銅溶液，陽極失去電子，發生氧化反應。則溶液中的OH^－放電生成氧氣，電極反應式是4OH^--4e^－＝2H₂O+O₂↑。
（3）反應中注意0.20mol電子，則根據反應式Cu²⁺+2e^－＝Cu可知，析出0.10mol銅，質量是6.4g。根據反應式4OH^--4e^－＝2H₂O+O₂↑可知，生成氧氣的物質的量是0.05mol，標準狀況下的體積是0.05mol×22.4L/mol＝1.12L。
（4）如用等質量的兩塊銅片代替石墨作電極，則陽極是銅失去電子，質量減少6.4g。陰極是溶液中的銅離子得到電子，析出6.4g銅，所以電解后兩銅片的質量相差12.8g，而溶液中的濃度不變，則pH不變。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。該題的關鍵是明確電解池的工作原理，并依據電子得失守恒計算，然后結合題意靈活運用即可。有利于培養學生的邏輯推理能力和規范的答題能力。