Question

（8分）塑料电镀是近几十年来发展起来的表面处理新技术，广泛用于电子、家用电器、汽车、建筑等工业。它先是在塑料、陶瓷等非金属表面采用化学沉积的方法沉积出一层金属层，再用电解的方法镀上铜层，电解液为 CuSO₄水溶液。

（1）请写出电解时，阴极上可能发生的反应：

①                    ； ②                   。

（2）设通过0.01mol电子后，阴极上沉积出铜 0.2879g , 阴极上还可能放出的气体是          。计算标准状况下阴阳极共放出气体的体积          。

Answer

（1） ① Cu2++ 2e- = Cu；②2H++2e- =H2 ↑。 a．H2 ； 0.0672L

【解析】

试题分析：（1）在电解质溶解中含有的阳离子有Cu2+、H+，阴极得到电子，所以根据离子的放电顺序可知，首先是铜离子放电，然后是氢离子放电，方程式分别是Cu2++ 2e- = Cu；2H++2e- =H2 ↑。

（2）0.2879g铜的物质的量是n(Cu2+)=m÷M=0.2879g ÷64g/mol=0.0045mol，由于Cu是+2价的金属，所以得到电子是n(e-)=2n(Cu2+)=2×0.0045mol =0.009mol，所以根据电子的守恒可知，生成氢气的物质的量是n(H2)=0.0005mol，其在标准状况下的体积是V(H2)= 0.0005mol ×22.4L/mol=0.0112L=11.2ml。阳极是溶液中的OH－放电生成氧气，n(O2)=1/4n(e-)=1/4(0.01mol-0.009)=0.0025mol，则在标准状况下的体积是V(O2)= 0.0025mol ×22.4L/mol=0.056L=56mL，所以总体积是11.2mL＋56mL＝67.2mL。

考点：考查电解原理的应用的知识。