Question

2．用Pt电极电解含0.2mol CuSO₄溶液一段时间后，阳极上生成4.48L气体（标准状况），为了恢复到电解前的状态，应加入（　　）

• A． CuO  16.0g
• B． Cu（OH）₂  19.6g
• C． Cu  12.8g
• D． CuCO₃  24.8g

Answer 1

分析 阳极上OH^-放电生成O₂，n（O₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，转移电子物质的量=0.2mol×4=0.8mol，如果Cu²⁺完全放电转移电子物质的量=0.2mol×2=0.4mol＜0.8mol，所以阴极上H⁺还放电生成氢气，所以实质上相当于电解得到CuO和H₂O，要是溶液恢复到原状态，需要加入CuO和H₂O，电解生成n（H₂）=$\frac{0.8mol-0.4mol}{2}$=0.2mol，所以氢气和Cu的物质的量相等，所以析出的相当于Cu（OH）₂，根据Cu原子守恒计算加入固体质量．

解答 解：阳极上OH^-放电生成O₂，n（O₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，转移电子物质的量=0.2mol×4=0.8mol，如果Cu²⁺完全放电转移电子物质的量=0.2mol×2=0.4mol＜0.8mol，所以阴极上H⁺还放电生成氢气，所以实质上相当于电解得到CuO和H₂O，要是溶液恢复到原状态，需要加入CuO和H₂O，电解生成n（H₂）=$\frac{0.8mol-0.4mol}{2}$=0.2mol，所以氢气和Cu的物质的量相等，所以析出的相当于Cu（OH）₂，根据Cu原子守恒=0.2mol×98g/mol=19.6g，故选B．

点评 本题考查电解原理，正确判断阴极上析出物质成分是解本题关键，利用转移电子守恒进行计算即可，题目难度中等．