在25℃时,用石墨电极电解2.0 L,2.5mol/LCuSO
4溶液中Cu
2+物质的量为5mol.5min后,在一个石墨电极上有6.4gCu生成物质的量为0.1mol;
(1)电解过程中,溶液中阳离子Cu
2+、H
+移向阴极发生还原反应,电极反应:2Cu
2++4e
-═2Cu,故答案为:还原;2Cu
2++4e
-═2Cu;
(2)电解过程中,溶液中阴离子OH
-、SO
42-移向阳极,氢氧根离子放电发生氧化反应,电极反应式:4OH
--4e
-═2H
2O+O
2↑,故答案为:氧化;4OH
--4e
-═2H
2O+O
2↑;
(3)依据电极反应电子守恒,有0.20mol电子发生转移,生成铜物质的量为0.1mol,生成氧气物质的量为0.05mol,
阳极反应为、4OH
--4e
-═2H
2O+O
2↑
0.2mol 0.2mol 0.05mol
阴极反应为、2Cu
2++4e
-═2Cu
0.1mol 0.2mol 0.1mol
所以电解过程中得到铜的质量0.1mol×64g/mol=6.4g;
生成氧气的体积=0.05mol×22.4L/mol=1.12L;
溶液的PH的计算可以依据水电离出的氢离子和氢氧根离子守恒,减少氢氧根离子0.2mol,溶液中增加氢离子0.2mol,C(H
+)=
=0.1mol/L,pH=-lgC(H
+)=1,
故答案为:6.4g;1.12L;1;
(4)如用等质量的两块铜片代替石墨作电极,是镀铜,阳极反应为:Cu-2e
-=Cu
2+;阴极电极反应为:Cu
2++2e
-=Cu;电子转移0.2mol,阳极减少质量为0.1mol×64g/mol=6.4g;同时阴极析出铜6.4g,电解后两铜片的质量相差12.8g,电解质溶液的pH不变,故答案为:12.8g;不变.