Question

4．用惰性電極電解2L 1mol•L^-1的硫酸銅溶液，在電路中通過(guò)0.5mol電子后，將電源反接，電路中又通過(guò)1mol電子，此時(shí)溶液中c（H⁺）是（設(shè)溶液體積不變）（　　）

• A． 1.5 mol•L^-1
• B． 0.5 mol•L^-1
• C． 0.75 mol•L^-1
• D． 0.25 mol•L^-1

Answer 1

分析 用惰性電極電解2L 1mol•L^-1的硫酸銅溶液，電池反應(yīng)式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，在電路中通過(guò)0.5mol電子時(shí)，析出n（Cu）=$\frac{0.5mol}{2}$=0.25mol；
然后將電源反接，Cu作陽(yáng)極、石墨作陰極，陽(yáng)極上Cu失電子生成離子進(jìn)入溶液，陰極上銅離子放電生成Cu，Cu完全溶解通過(guò)0.5mol電子，再通過(guò)0.5mol電子時(shí)，陽(yáng)極上生成氧氣，陰極上析出Cu，發(fā)生的反應(yīng)為
2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
所以生成整個(gè)過(guò)程中生成硫酸轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.5mol+0.5mol=1mol，
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子和氫離子之間關(guān)系式計(jì)算c（H⁺）．

解答 解：用惰性電極電解2L 1mol•L^-1的硫酸銅溶液，電池反應(yīng)式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，在電路中通過(guò)0.5mol電子時(shí)，析出n（Cu）=$\frac{0.5mol}{2}$=0.25mol；
然后將電源反接，Cu作陽(yáng)極、石墨作陰極，陽(yáng)極上Cu失電子生成離子進(jìn)入溶液，陰極上銅離子放電生成Cu，Cu完全溶解通過(guò)0.5mol電子，再通過(guò)0.5mol電子時(shí)，陽(yáng)極上生成氧氣，陰極上析出Cu，發(fā)生的反應(yīng)為
2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
所以生成整個(gè)過(guò)程中生成硫酸轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.5mol+0.5mol=1mol，
根據(jù)方程式2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄知，生成n（H₂SO₄）=$\frac{1mol}{4}×2$=0.5mol，根據(jù)H原子守恒得n（H⁺）=2n（H₂SO₄）=1mol，則c（H⁺）=$\frac{1mol}{2L}$=0.5mol/L，
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，為高頻考點(diǎn)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意：Cu作電解池電極材料時(shí)，陽(yáng)極上Cu失電子而不是電解質(zhì)溶液中陰離子失電子，為易錯(cuò)點(diǎn)．