Question

1．以鋰-氧化銅電池為電源，以CuSO₄溶液為電解質(zhì)溶液精煉粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等）．
（1）鋰-氧化銅電池總反應(yīng)式為：2Li+CuO═Li₂O+Cu，采用高氯酸鋰有機(jī)溶劑為電解質(zhì)．電池的正極反應(yīng)為CuO+2e^-+2Li⁺=Li₂O+Cu；
（2）粗銅精煉后，陽(yáng)極泥中的金屬有Ag、Pt、Au等金屬；
（3）若用惰性電極電解600mL0.2mol•L^-1CuSO₄溶液．當(dāng)電路中有0.48mol電子通過時(shí)，下列物質(zhì)能使CuSO₄溶液恢復(fù)原狀態(tài)的為B（填編號(hào)）．
A．CuO   B．Cu（OH）₂  C．Cu₂（OH）₂CO₃ D．CuCO₃．

Answer 1

分析 （1）正極上CuO得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，該電極上Zn、Fe、Ni、Cu失電子，精銅作陰極，該極上是銅離子得電子，陽(yáng)極上銅以及比銅活潑的金屬會(huì)溶解，而沒有銅活潑的金屬會(huì)從陽(yáng)極掉落下，形成陽(yáng)極泥；
（3）n（CuSO₄）=0.6L×0.2mol/L=0.12mol，電解開始時(shí)陽(yáng)極發(fā)生4OH^--4e^-=H₂O+O₂↑，陰極發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，轉(zhuǎn)移0.24mol電子，而電解過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.48mol，說明銅離子完全放電后陰極還發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂，此時(shí)生成氫氣時(shí)轉(zhuǎn)移0.24mol電子，則生成0.12mol氫氣，以此解答該題．

解答 解：（1）正極上CuO得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CuO+2e^-+2Li⁺=Li₂O+Cu，故答案為：CuO+2e^-+2Li⁺=Li₂O+Cu；
（2）在陽(yáng)極上，沒有銅活潑的金屬Ag、Pt、Au等金屬會(huì)從陽(yáng)極掉落下，形成陽(yáng)極泥，所以陽(yáng)極泥中的金屬有Ag、Pt、Au等金屬，故答案為：Ag、Pt、Au等金屬；
（3）n（CuSO₄）=0.6L×0.2mol/L=0.12mol，電解開始時(shí)陽(yáng)極發(fā)生4OH^--4e^-=H₂O+O₂↑，陰極發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，轉(zhuǎn)移0.24mol電子，而電解過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.48mol，說明銅離子完全放電后陰極還發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂，此時(shí)生成氫氣時(shí)轉(zhuǎn)移0.24mol電子，則生成0.12mol氫氣，則陰極析出0.12molCu，0.12molH₂，陽(yáng)極析出0.12molO₂，則應(yīng)加入Cu（OH）₂，
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池以及電解原理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重電極反應(yīng)、原子守恒及轉(zhuǎn)移電子計(jì)算的考查，注意把握電極反應(yīng)以及電子轉(zhuǎn)移的量的關(guān)系，題目難度不大．