解析:
pH=5是由铜离子水解引起的,而pH=1是由于电解了硫酸铜溶液产生了硫酸引起的。故可知溶液中硫酸产生的氢离子浓度为0.1mol/L,则硫酸的浓度为0.05mol/L。又忽略溶液体积的变化故溶液的体积为1L,由此可知硫酸的物质的量为1L×0.05mol/L=0.05mol
电解
2CuSO4 +2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4
2mol 2mol
0.05mol 0.05mol
n(CuO)=n(Cu) 0.05mol,故所需氧化铜的质量为80g/mol×0.05mol=4g
答案:可向溶液中加入CuO ,其质量为 4g.
本题电解方程式为2CuSO4 + 2H2O ==2Cu + O2 (气体符号) + 2H2SO4
由于硫酸铜水解是微弱的,可认为溶液pH为1就是对应生成的硫酸。
pH==1 c(H+)==0.1mol/L n(H+)==0.1mol/L * 1000mL=0.1mol
n(H2SO4)==0.05mol 根据方程式可推出生成0.05mol Cu 和 0.025mol O2
减少的是铜和氧气,补充氧化铜。
因为2Cu + O2 ==2CuO 所以可对应需要0.05mol CuO,即 4gCuO(0.05 * 80=4g)
电解过程中生成的氢离子的物质的量约为0.1mol
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4
2 2
x 0.1/2 mol x = 0.05mol
所以要加入的氧化铜的质量为:0.05mol X 80g/mol = 4g
电解一段时间后pH变为1说明生成H+:0.1mol/L×1L=0.1mol
根据电解池反应为:2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + O2↑ + 4H+,可知生成0.1molH+需消耗0.05molCu2+,要想使溶液恢复,需CuO + 2H+ = Cu2 + H2O,加入0.05molCuO,其质量为0.05mol×80g/mol=4g。
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