高三化学一轮复习讲义第6章 第3节　电解池　金属的腐蚀与防护

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2．电解池的构成和工作原理
(1)构成条件
①有与外接直流电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
(2)电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)
(3)电解池中电子、电流和离子的移向
①电子：负极→阴极，阳极→正极
②电流：正极→阳极→阴极→负极
③离子：阳离子→阴极，阴离子→阳极
(4)两极放电(氧化或还原)顺序
①阴极：阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。
阳极：金属(Au、Pt除外)电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。
注：①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
②阳极材料若是金属电极(Au、Pt除外)，溶液中的阴离子不反应，电极金属失电子被氧化。
[应用体验]
1．填写下列表格(均为惰性电极)
[提示] ①4H＋＋4e－===2H2↑ 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ H2O 减小 H2O
②Cu2＋＋2e－===Cu 2Br－－2e－===Br2 CuBr2 CuBr2
③2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑ NaCl和H2O 增大 HCl
④2Cu2＋＋4e－===2Cu 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ CuSO4和H2O 减小 CuO
2．用铜作电极电解稀H2SO4溶液，阴、阳极反应式分为
_______________________________________________________________、
_______________________________________________________________，
电解总离子方程式为_________________________________________。
[提示] 2H＋＋2e－===H2↑ Cu－2e－===Cu2＋ Cu＋2H＋eq \(=====,\s\up15(电解))Cu2＋＋H2↑
[考点多维探究]
角度1 电解的原理分析
1. 如图所示为用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是TiO2中的氧解离进入熔融盐中而得到钝钛。下列说法中正确的是( )
A．a极是正极，石墨极是阴极
B．反应后，石墨电极的质量不发生变化
C．电解过程中，O2－、Cl－均向a极移动
D．阴极的电极反应式为TiO2＋4e－===Ti＋2O2－
D [TiO2发生还原反应得到纯钛，故加入高纯TiO2的电极是电解池的阴极，a极是电源的负极，石墨极是阳极，A项错误；O2－在阳极发生氧化反应生成O2，高温下，石墨与O2反应生成CO、CO2，导致石墨质量减小，B项错误；电解过程中，阴离子向阳极(石墨极)移动，C项错误；TiO2中的氧解离进入熔融盐而得到纯钛，发生了还原反应，生成了Ti和O2－，D项正确。]
2．(2015·福建高考)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是( )
【导学号：95812154】
A．该装置将化学能转化为光能和电能
B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移
C．每生成1 ml O2，有44 g CO2被还原
D．a电极的反应为：3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O
B [结合装置图为电解装置，模拟“人工树叶”，故为电能转化为化学能，A项错误；b极连接电源的正极，为阳极，在电解池中H＋为阳离子，向a极(阴极)区移动，B项正确；右侧H2O →O2发生的是氧化反应，每生成1 ml O2，转移4 ml电子，C3H8O中碳元素的化合价是－2,3CO2→C3H8O，转移18 ml电子，故生成1 ml O2消耗2/3 ml CO2，C项错误；a电极发生的是还原反应：3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，D项错误。]
3. 图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是( )
A．滤纸上c点附近会变红色
B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大
C．Z中溶液的pH先减小，后增大
D．溶液中的SOeq \\al(2－,4)向Cu电极定向移动
A [紫红色斑即MnOeq \\al(－,4)向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极，NaCl溶液中H＋放电，产生OH－，c点附近会变红色，A正确；电解硫酸铜溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH－放电：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，Cu为阴极，溶液中的Cu2＋得电子，生成铜，总反应式为2CuSO4＋2H2Oeq \(=====,\s\up15(电解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，Pt电极附近生成H＋，则SOeq \\al(2－,4)向Pt电极移动，B、D不正确；随着电解的进行，Z中溶液变为硫酸溶液，继续电解则为电解水，硫酸浓度增大，pH减小，C不正确。]
阴、阳极的判断方法
(1)根据外接电源：正极连阳极，负极连阴极。
(2)根据电流方向：从阴极流出，从阳极流入。
(3)根据电子流向：从阳极流出，从阴极流入。
(4)根据离子流向：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。
(5)根据电极产物：a.阳极：电极溶解、逸出O2(或极区变酸性)或Cl2；b.阴极：析出金属、逸出H2(或极区变碱性)。
角度2 电极反应式和电解方程式的书写
4．按要求书写方程式
【导学号：95812155】
(1)用惰性电极电解AgNO3溶液
阳极反应式___________________________；
阴极反应式______________________________；
总反应离子方程式_________________________________。
(2)用惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式________________________________________；
阴极反应式__________________________________________；
总反应离子方程式__________________________________。
(3)用惰性电极电解Na2CO3溶液
阳极反应式________________________；
总反应方程式________________________________。
(4)用铁作电极电解NaOH溶液
阳极反应式_______________________________________________；
阴极反应式________________________________________________；
总反应方程式_____________________________________________。
(5)用Ag作电极电解稀盐酸
阳极反应式___________________________________________；
阴极反应式____________________________________________；
总反应离子方程式_____________________________________。
(6)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜
阳极反应式_______________________________________________；
阴极反应式_______________________________________________；
总反应方程式_____________________________________________。
(7)用惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合液(CuSO4与NaCl的物质的量为1∶1)，明显分三个阶段，写出三个阶段的阴、阳两极反应式_________________。
[答案] (1)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
4Ag＋＋4e－===4Ag
4Ag＋＋2H2Oeq \(=====,\s\up15(电解))4Ag＋O2↑＋4H＋
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
Mg2＋＋2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up15(电解))Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑
(3)4OH－－4e－===H2O＋O2↑
2H2Oeq \(=====,\s\up15(电解))2H2↑＋O2↑
(4)Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2
2H＋＋2e－===H2↑
Fe＋2H2Oeq \(=====,\s\up15(电解))Fe(OH)2＋H2↑
(5)2Ag－2e－===2Ag＋ 2H＋＋2e－===H2↑
2Ag＋2H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up15(电解))2AgCl＋H2↑
(6)2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋ 6H＋＋6e－===3H2↑
2Al＋3H2Oeq \(=====,\s\up15(电解))Al2O3＋3H2↑
(7)第一阶段：
阴：Cu2＋＋2e－===Cu
阳：2Cl－－2e－===Cl2↑
第二阶段：
阴：Cu2＋＋2e－===Cu
阳：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
第三阶段：
阴：2H＋＋2e－===H2↑
阳：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
5．(2015·全国卷Ⅱ改编)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2：
(1)电解时的阴极反应式为___________________________，
阳极反应式为_______________________________________，
电解时发生反应的化学方程式为__________________________。
(2)NaClO2溶液与NCl3溶液反应的化学方程式为_______________。
[解析] (1)由图可知，电解NH4Cl和盐酸混合溶液得到H2和NCl3，结合质量守恒和得失电子守恒写出电解时反应的化学方程式为NH4Cl＋2HCleq \(=====,\s\up15(电解))3H2↑＋NCl3。
(2)由图可知，NCl3溶液中加入NaClO2溶液，得到ClO2和NH3及溶液X，N由＋3价降低为－3价，NaClO2中Cl由＋3价升高到＋4价，生成ClO2，Cl－未参与氧化还原反应，该反应的化学方程式为6NaClO2＋NCl3＋3H2O===6ClO2＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH。
[答案] (1)6H＋＋6e－===3H2↑ NHeq \\al(＋,4)＋3Cl－－6e－===NCl3＋4H＋
NH4Cl＋2HCleq \(=====,\s\up15(电解))NCl3＋3H2↑
(2)6NaClO2＋NCl3＋3H2O===6ClO2＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH
(1)做到“三看”，正确书写电极反应式
①一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2＋)。
②二看介质，介质是否参与电极反应。
③三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。
(2)规避“三个”失分点
①书写电解池中电极反应式时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。
②要确保两极电子转移数目相同，且应注明条件“电解”。
③电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。
考点2| 电解原理的应用
[基础知识自查]
1．电解饱和食盐水——氯碱工业
(1)电极反应
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(反应类型：氧化反应)。
阴极：2H＋＋2e－===H2↑(反应类型：还原反应)。
检验阳极产物的方法是：用湿润的KI淀粉试纸靠近阳极附近，若试纸变蓝，证明生成了Cl2。电解时向食盐水中加酚酞，阴极附近溶液变红，说明该电极附近产生的物质为NaOH。
(2)电解方程式
化学方程式：2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up15(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
离子方程式：2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up15(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑
2．电镀与电解精炼铜
注：①镀层金属作阳极，待镀元件作阴极，电解质溶液含有镀层金属离子。
②电镀铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)不变；电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)减小。
3．电冶金
冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属，必须用电解法。如电解熔融氯化钠得到钠时：
注：①电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解熔融MgO冶炼镁，因MgO的熔点很高；②电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，因AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。
[应用体验]
1．氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
(1)A为________极，X、Y分别是________、________。
(2)离子交换膜的作用：_____________________________。
(3)a、b、c、d加入或取出的物质分别是________、________、________、________。
[提示] (1)阳 Cl2 H2
(2)阻止OH－进入阳极室与Cl2发生副反应：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸
(3)饱和食盐水 稀的NaOH溶液 稀的食盐水 浓NaOH溶液
2．铁片上镀银，铁片作________极，连接电源的________极，________作电镀液，阴极反应式为______________________________________，
阳极反应式为_____________________。
[提示] 阴 负 AgNO3溶液 Ag＋＋e－===Ag Ag－e－===Ag＋
[考点多维探究]
角度1 电解原理在化工制备方面的应用
1．(2016·潍坊市统考)一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物苯(C6H6)到环己烷(C6H12)的转化。下列叙述错误的是( )
A．导线中电子移动方向为D →A
B．生成目标产物的电极反应式为C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12
C．装置图右侧导出的气体是氧气
D．上述过程中电能转化为化学能
A [根据题图可知，左侧发生苯转化为环己烷的反应，电极反应式为C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12，B项正确；左侧电极D上发生还原反应，电极D为阴极，则A为电源负极，导线中电子移动方向为电源负极A→电解池阴极D，A项错误；右侧电极E上发生氧化反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，导出的气体为氧气，C项正确；题中装置为电解池，电能转化为化学能，D项正确。]
2．(2017·保定模拟)用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法中不正确的是( )
A．X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极
B．阳极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．图中的b>a
D．该过程中的产品主要为H2SO4和H2
B [根据Na＋和SOeq \\al(2－,3)的移向可知Pt(Ⅰ)为阴极，反应为2H＋＋2e－===H2，Pt(Ⅱ)为阳极，反应为SOeq \\al(2－,3)－2e－＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2H＋。]
3．电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：
电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极。
(1)A极为________，电极反应式为______________________________。
(2)B极为________，电极反应式为__________________________________。
[解析] 产生H2是因为H2O电离的H＋在阴极上得电子，即6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－，所以B极为阴极，A极为阳极，电极反应式为CO(NH2)2－6e－＋8OH－===N2↑＋COeq \\al(2－,3)＋6H2O。
[答案] (1)阳极 CO(NH2)2＋8OH－－6e－===N2↑＋COeq \\al(2－,3)＋6H2O (2)阴极 6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－
角度2 电镀与精炼金属
4. (1)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极________(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为______________；
若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为
___________________________________________________________。
(2)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
[解析] (1)粗铜电解精炼时，粗铜作阳极与电源正极相连，所以粗铜板是图中电极c，d是阴极，发生的反应是Cu2＋＋2e－===Cu，Au、Ag不如铜活泼，以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe比铜活泼，以Fe2＋的形式进入电解质溶液中。
(2)粗铜的电解精炼时，电能不可能全部转化为化学能，a错误；粗铜作阳极与电源正极相连，发生氧化反应，b正确；溶液中的Cu2＋向阴极移动，c错误；不活泼金属Ag、Pt、Au等金属在阳极沉积，可以回收，d正确。
[答案] (1)c Cu2＋＋2e－===Cu Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2＋的形式进入电解质溶液中 (2)bd
5．离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cleq \\al(－,7)和AlCleq \\al(－,4)组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_______________________________。
若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。
[解析] 电镀时，镀件作阴极，即钢制品作阴极，接电源负极，根据阴极生成Al可知反应式为4Al2Cleq \\al(－,7)＋3e－===Al＋7AlCleq \\al(－,4)。若改为AlCl3水溶液，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，产物为H2。
[答案] 负 4Al2Cleq \\al(－,7)＋3e－===Al＋7AlCleq \\al(－,4) H2
角度3 电解原理在环境治理方面的应用
6．(2016·全国乙卷)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SOeq \\al(2－,4)可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是( )
A．通电后中间隔室的SOeq \\al(2－,4)离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，负极区溶液pH降低
D．当电路中通过1 ml电子的电量时，会有0.5 ml的O2生成
B [电解池中阴离子向正极移动，阳离子向负极移动，即SOeq \\al(2－,4)离子向正极区移动，Na＋ 向负极区移动，正极区水电离的OH－发生氧化反应生成氧气，H＋留在正极区，该极得到H2SO4产品，溶液pH减小，负极区水电离的H＋发生还原反应生成氢气，OH－留在负极区，该极得到NaOH产品，溶液pH增大，故A、C项错误，B项正确；该电解池相当于电解水，根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1 ml电子的电量时，会有0.25 ml的O2生成，故D项错误。]
7．电镀废水中常含有剧毒的Cr2Oeq \\al(2－,7)。该废水处理的一种方法是利用还原剂把Cr2Oeq \\al(2－,7)还原成毒性较低的Cr3＋，再加碱生成沉淀；另一种方法是向废水中加入适量的NaCl，用Fe作电极进行电解。下列说法错误的是( )
A．电解时，阳极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
B．电解过程中，阴极能产生氢气
C．电解过程中，Cr2Oeq \\al(2－,7)被还原的离子方程式为Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
D．电解过程中，阳极附近生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀
D [电解法处理含铬废水的原理：用Fe作电极进行电解，Fe被氧化生成Fe2＋，Fe2＋作还原剂把Cr2Oeq \\al(2－,7)还原成毒性较低的Cr3＋。电解过程中，H＋在阴极放电生成H2，使阴极附近溶液中的c(H＋)原电池的负极>原电池的正极>电解池的阴极。]
4．(2017·江门模拟)利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是( )
A．若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀速率
B．若X为锌棒，开关K置于M处，铁的保护属于牺牲阳极的阴极保护法
C．若X为碳棒，开关K置于N处，铁的保护属于外接电流的阴极保护法
D．若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生还原反应
D [若X为碳棒，开关K置于N处，X极为阳极，发生氧化反应。]
5．(2015·重庆高考节选)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
(1)腐蚀过程中，负极是________(填图中字母“a”或“b”或“c”)；
(2)环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_________________________；
(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为________L(标准状况)。
[解析] (1)负极发生失电子的反应，铜作负极失电子，因此负极为c。负极反应：Cu－2e－===Cu2＋，正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
(2)正极产物为OH－，负极产物为Cu2＋，两者与Cl－反应生成Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓。
(3)4.29 g Cu2(OH)3Cl的物质的量为0.02 ml，由Cu元素守恒知，发生电化学腐蚀失电子的Cu单质的物质的量为0.04 ml，失去电子0.08 ml，根据电子守恒可得，消耗O2的物质的量为0.02 ml，所以理论上消耗氧气的体积为0.448 L(标准状况)。
[答案] (1)c (2)2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓ (3)0.448
判断金属腐蚀快慢的方法
(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀的快慢：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
(2)对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。
(3)活泼性不同的两种金属，活泼性差异越大，腐蚀越快。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀速率越快。
专项突破9 电化学计算与“多池”的连接问题分析
命题点1 电化学的计算
(1)原则：电化学的反应是氧化还原反应，各电极上转移电子的物质的量相等，无论是单一电池还是串联电解池，均可抓住电子守恒计算。
关键：a.电极名称要区分清楚；b.电极产物要判断准确；c.各产物间量的关系遵循电子得失守恒。
(2)方法
注：在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19 C来计算电路中通过的电量。
[对点训练1] 1 L 1 ml·L－1的AgNO3溶液在以银为阳极，铁为阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16 g时，下列判断不正确的是( )
A．溶液浓度仍为1 ml·L－1
B．阳极上产生112 mL O2(标准状况)
C．转移的电子数是1.204×1022
D．反应中有0.02 ml金属被氧化
B [阴极增重2.16 g Ag，转移电子0.02 ml。阳极为Ag，溶液为AgNO3溶液，溶液浓度不变。]
[对点训练2] 如图所示，通电5 min后，电极5的质量增加2.16 g，请回答下列问题：
(1)a为电源的________(填“正”或“负”)极，C池是________池。A池阳极的电极反应为__________________，
C池阴极的电极反应为_________________________________。
(2)如果B槽中共收集到224 mL气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中Cu2＋的物质的量浓度为________。
(3)如果A池溶液是200 mL足量的食盐水(电解过程溶液体积不变)，则通电5 min后，溶液的pH为________。
(4)若将CuSO4溶液复原，需加________(填写一种物质)________g。
[解析] 根据已知条件通电5 min后，电极5的质量增加2.16 g，说明电极5作阴极，银离子放电，电极反应为Ag＋＋e－===Ag，转移电子的物质的量为0.02 ml，同时可知电极6作阳极，与电源的正极相连。同时可得a是负极，b是正极，电极1、3、5作阴极，电极2、4、6作阳极。由此可得(1)中答案。
(2)B槽中电解总反应为2CuSO4＋2H2Oeq \(=====,\s\up15(电解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，若转移0.02 ml电子时只收集到O2(只电解溶质)，则根据关系式2CuSO4～O2～4e－可得n(O2)＝0.005 ml，体积为112 mL(标准状况)