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如图,将500mL一定浓度的CuSO4溶液用a、b两石墨电极电解,试回答下列问题:第一阶段:合上M断开N,a极上产224mL(标准状况,下同)气体,b极上有金属析出;(1)阴极反应方程式为:,

题目详情
如图,将500mL一定浓度的CuSO4溶液用a、b两石墨电极电解,试回答下列问题:
第一阶段:合上M断开N,a极上产224mL(标准状况,下同)气体,b极上有金属析出;
(1)阴极反应方程式为:______,
(2)b极析出金属的质量为______g.
第二阶段:再断开M合上N一段时间,当b极上产生56mL气体时,a极上也开始产生气体,此时立即断开N;
(3)此阶段b电极反应方程式为:______.
(4)此过程a极上析出固体质量为______g.
(5)原溶液物质的量浓度为______mol•L-1
▼优质解答
答案和解析
(1)合上M断开N,a极为阳极上产224mL氧气,b极阴极发生还原反应生成铜,电极方程式为Cu2++2e-═Cu,故答案为:Cu2++2e-═Cu;
(2)根据阴阳两极的得失电子守恒,则b极析出金属的质量为
0.224L
22.4L/mol
×
4
2
×64g/mol=1.28g,故答案为:1.28g;
再断开M合上N一段时间,b极为阳极首先将是析出的铜失电子变成铜离子,后溶液中的氢氧根失电子产生56mL氧气,a极阴极首先为溶液中的铜离子得电子生成铜单质,后铜离子消耗完,再有溶液中的氢离子得电子生成氢气;
(3)根据以上分析,此阶段b电极反应方程式为:Cu-2e-=Cu2+,4OH--4e-═2H2O+O2↑,故答案为:Cu-2e-=Cu2+,4OH--4e-═2H2O+O2↑;
(4)根据以上分析及得失电子守恒,过程a极上析出固体质量为
0.056
22.4
×
4
2
×64+1.28=1.6g,故答案为:1.6;
(5)根据铜离子守恒,则原溶液物质的量浓度为
1.6
64
mol
0.5L
=0.05mol/L,故答案为:0.05.
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