时间/h | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 |
pH | 1.3 | 2.4 | 3.0 | 3.0 |
zeldany 幼苗
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根据题意及表中数据可知,电解刚开始阶段,阳极反应式是Cu-2e-═Cu2+,阴极反应式为2H++2e-═H2↑;
随着电解的继续,溶液中Cu2+的浓度增大,此时阳极反应不变,而H+已被电解完,阴极反应则变成Cu2++2e-═Cu;
若电解过程中只有电镀铜的过程,阳极溶解的铜与阴极生成的铜质量相同,溶液的组成保持不变,则阳极铜的减少为[9.6g/2]=4.8g,转移电子的物质的量为0.15mol,而实际上先有H2产生,后有电镀铜的过程,故实际转移电子的物质的量大于0.15mol;
要使溶液复原则需要通入H2S,H2S+CuSO4═CuS↓+H2SO4;
(1)根据题意及表中数据可知,电解刚开始阶段,阳极反应式是Cu-2e-═Cu2+,阴极反应式为2H++2e-═H2↑,
故答案为:2H++2e-═H2↑;
(2)随着电解的继续,溶液中Cu2+的浓度增大,此时阳极反应不变,而H+已被电解完,阴极反应则变成Cu2++2e-═Cu;
若电解过程中只有电镀铜的过程,阳极溶解的铜与阴极生成的铜质量相同,溶液的组成保持不变,电解持续进行,H+电解完后,电解过程发生转变,阳极反应式为Cu-2e-═Cu2+,阴极反应式为Cu2++2e-═Cu,电解质溶液的组成、浓度不再发生变化,溶液的pH也不再发生变化;
0.1mol•L-1 CuSO4溶液的pH为4.17,是因为溶液中铜离子水解生成氢氧化铜和氢离子,溶液呈酸性,反应的离子方程式为:Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+;
故答案为:电解持续进行,H+电解完后,电解过程发生转变,阳极反应式为Cu-2e-═Cu2+,阴极反应式为Cu2++2e-═Cu,电解质溶液的组成、浓度不再发生变化,溶液的pH也不再发生变化;Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+;
(3)若电解过程中只有电镀铜的过程,阳极溶解的铜与阴极生成的铜质量相同,溶液的组成保持不变,则阳极铜的减少为[9.6g/2]=4.8g,转移电子的物质的量为0.15mol,而实际上先有H2产生,后有电镀铜的过程,故实际转移电子的物质的量大于0.15mol,
故答案为:>;
(4)若欲使所得电解质溶液复原到500mL 0.1mol•L-1 H2SO4溶液,则需要通入H2S,H2S+CuSO4═CuS↓+H2SO4;
故答案为:向溶液中通入约0.05mol H2S.
点评:
本题考点: 电解原理.
考点点评: 本题考查了电解原理的分析应用,电解过程的分析判断,依据电子守恒和电极反应写出电解过程中的电极反应,注意溶液中的离子放电顺序的应用,题目难度中等.
1年前