Question

用惰性電極電解2L1mol/L硫酸銅溶液，在電路中通過0.5mol電子后，將電源反接，電路中又通過1mol電子，此時溶液中，H⁺濃度是（設(shè)溶液的體積不變）

1. A.
   1.5mol/L
2. B.
   0.75mol/L
3. C.
   0.5mol/L
4. D.
   0.25mol/L

Answer 1

C
分析：2L1mol/L硫酸銅溶液，含有銅離子為2mol，轉(zhuǎn)移0.5mol電子，銅離子有剩余．
所以電解2L1mol/L硫酸銅溶液，在電路中通過0.5mol電子后，發(fā)生的電解的總反應(yīng)式相同為2H₂O+2CuSO₄2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 計算生成的硫酸0.25mol，生成銅0.25mol，將電源反接后，電路中又通過1mol電子，首先發(fā)生電鍍，
0.25molCu放電，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.25mol×2=0.5mol，所以再發(fā)生惰性電解硫酸銅溶液2H₂O+2CuSO₄2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 又轉(zhuǎn)移0.5mol電子，再計算生成的硫酸的物質(zhì)的量，兩次之和為硫酸總的物質(zhì)的量，根據(jù)c=計算氫離子濃度．
解答：電解2L1mol/L硫酸銅溶液，在電路中通過0.5mol電子后，發(fā)生的電解的總反應(yīng)式為2H₂O+2CuSO₄2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 轉(zhuǎn)移0.5mol電子，令生成的硫酸的物質(zhì)的量為xmol，生成的銅為ymol，則：
由電解的總反應(yīng)式?2H₂O+2CuSO₄2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 轉(zhuǎn)移電子
2mol 2mol 4mol
ymol xmol 0.5mol
所以x=0.25，y=0.25．剩余銅離子為2L×1mol/L-0.25mol=1.75mol．
將電源反接后，首先發(fā)生電鍍，0.25molCu放電，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.25mol×2=0.5mol，所以再惰性電極電解硫酸銅溶液又轉(zhuǎn)移0.5mol電子，令生成的硫酸的物質(zhì)的量為zmol，則：
電解的總反應(yīng)式?2H₂O+2CuSO₄2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 轉(zhuǎn)移電子
2mol 4mol
zmol 0.5mol
所以，z=0.25mol．
所以生成的硫酸的總的物質(zhì)的量為0.25mol+0.25mol=0.5mol．
所以氫離子濃度為=0.5mol/L．
故選：C．
點(diǎn)評：考查物質(zhì)的量濃度計算、氧化還原反應(yīng)、電解等，難度較大，判斷電源反接后開始發(fā)生電鍍，然后發(fā)生惰性電極電解硫酸銅溶液是解題的關(guān)鍵．