Question

9．用如图所示的装置进行实验（盐桥中的电解质为KCl），反应一段时间后断开K，向右侧烧杯中加入0.1molCuO后CuSO₄溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH．下列说法中不正确的是（　　）

• A． 锌棒为负极，其电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺
• B． 烧杯右侧碳棒为阴极，其电极表面有红色物质析出
• C． 盛H₂SO₄溶液的烧杯质量减少0.2g
• D． 导线中通过的电子的物质的量为0.2mol

Answer 1

分析 连接K后，左侧两个烧杯形成原电池，锌为负极，发生氧化反应，铜为正极，发生还原反应，正极反应为2H⁺+2e^-═H₂↑，右侧烧杯为电解池，与锌相连接的为阴极，与铜连接的为阳极，总方程式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂ ↑+2H₂SO₄，加入0.1mol CuO后CuSO₄溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH，则电解生成的铜为0.1mol，转移的电子为0.2mol，以此解答该题．

解答 解：A．Cu活泼性比Zn弱，作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，则其电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑，锌棒为负极，其电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，故A正确；
B．烧杯右侧碳棒与原电池负极相连为阴极，阴极上阳离子得电子，即铜离子得电子析出铜单质，故B正确；
C．右侧烧杯中反应为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂ ↑+2H₂SO₄，加入0.1mol CuO后CuSO₄溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH，则电解生成的铜为0.1mol，转移的电子为0.2mol，已知Zn-2e^-═Zn²⁺，则溶解的Zn为0.1mol，即6.5g，故C错误；
D．由题目可知，加入0.1mol CuO后CuSO₄溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH，则电解生成的铜为0.1mol，转移的电子为0.2mol，故D正确．
故选C．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，把握“加入0.1mol CuO充分反应后，溶液恰好恢复到电解前的状态”发生的电解反应为解答的关键，侧重电极反应、原子守恒及转移电子计算的考查，题目难度中等．