Question

20．用惰性電極電解CuSO₄溶液一段時間后，停止電解，向所得溶液中加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃，溶液濃度恢復(fù)至電解前，關(guān)于該電解過程的說法不正確的是（　　）

• A． 生成Cu的物質(zhì)的量是0.2mol
• B． 轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.4mol
• C． 隨著電解的進(jìn)行溶液的pH減小
• D． 陽極反應(yīng)是2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑

Answer 1

分析 電解硫酸銅溶液后溶液呈酸性，向電解后的溶液中加入堿式碳酸銅能恢復(fù)原溶液，堿式碳酸銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化碳，溶液質(zhì)量增加的量是銅、氫氧根離子，所以實際上電解硫酸銅溶液分兩個階段：
第一階段2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
第二階段：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，
將堿式碳酸銅化學(xué)式改變?yōu)?CuO•H₂O•CO₂，所以加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃ 就相當(dāng)于加入0.2molCuO和0.1mol水，由此分析解答．

解答 解：電解硫酸銅溶液后溶液呈酸性，向電解后的溶液中加入堿式碳酸銅能恢復(fù)原溶液，堿式碳酸銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化碳，溶液質(zhì)量增加的量是銅、氫氧根離子，所以實際上電解硫酸銅溶液分兩個階段：
第一階段2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
第二階段：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，
將堿式碳酸銅化學(xué)式改變?yōu)?CuO•H₂O•CO₂，所以加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃ 就相當(dāng)于加入0.2molCuO和0.1mol水，
A、生成Cu的物質(zhì)的量是0.2mol，故A正確；
B、第一階段：根據(jù)銅原子守恒知，電解硫酸銅溶液析出n（Cu）=n（CuO）=0.2mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.2mol×2=0.4mol；
第二階段：電解生成0.1mol水轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.1mol×2=0.2mol，
所以解過程中共轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4mol+0.2mol=0.6mol，故B錯誤；
C、隨著電解的進(jìn)行硫酸的濃度增大，溶液的pH減小，故C正確；
D、陽極始終是氫氧根離子放電，生成氧氣，電極反應(yīng)式為：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，故D正確；
故選B．

點評 本題考查了電解原理，明確實際上加入的物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，再根據(jù)原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒來分析解答，難度中等．