Question

以石墨電極電解200 mL CuSO₄溶液，電解過(guò)程中產(chǎn)生氣體體積V（g）（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量n（e^－）的關(guān)系如下圖所示，n（e^－）＝0.8 mol時(shí)停止電解。下列說(shuō)法中正確的是

A. 電解前CuSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為2 mol/L

B. 當(dāng)n（e^－）＝0.6 mol時(shí)，V（H₂）∶V（O₂）＝2∶3

C. 電解后所得溶液中c（H^＋）＝2 mol/L

D. 向電解后的溶液中加入16 g CuO，則溶液可恢復(fù)為電解前的濃度

 

Answer 1

【答案】

B

【解析】惰性電極電解硫酸銅溶液，根據(jù)離子的放電順序可知，陽(yáng)極始終是OH－放電，生成氧氣。陰極首先是銅離子放電，生成銅，然后氫離子放電，生成氫氣。根據(jù)圖像可知當(dāng)通過(guò)0.4mol電子時(shí)銅離子恰好放電完畢，所以銅離子的物質(zhì)的量是0.2mol，此時(shí)生成的氧氣是0.1mol。因此原硫酸銅的濃度為。根據(jù)硫原子守恒可知，此時(shí)生成的硫酸也是0.2mol，但由于溶液的體積發(fā)生了保護(hù)，所以硫酸的濃度不是1.0mol/L。繼續(xù)通電，相當(dāng)于電解水。陰極氫離子開(kāi)始放電，當(dāng)通過(guò)0.6mol電子，生成氫氣是0.1mol，此時(shí)的氧氣是0.15mol，所以二者的體積之比為2∶3。根據(jù)圖像可知，最好從溶液中出來(lái)有0.2mol銅，0.2mol氧氣和0.2mol氫氣，所以要使溶液恢復(fù)為電解前的濃度，需要加入0.2molCu(OH)₂，所以正確的答案是B。