Question

16．用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示（气体体积均在相同状况下测定）．欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入（　　）

• A． 0.1mol CuO
• B． 0.1 mol CuCO₃
• C． 0.1mol Cu（OH）₂
• D． 0.05 mol Cu₂（OH）₂CO₃

Answer 1

分析 电解CuSO₄溶液时，开始发生反应：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，一段时间后，转移相同电子时得到气体体积增大，说明发生反应：2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，第一过程相当于析出CuO，第二过程电解水，要使电解后的溶液恢复原状应加入CuO及水，由图可知析出Cu为$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，则需要加入1molCuO，第二阶段消耗的水为$\frac{0.1mol}{2}$=0.05mol，结合选项判断．

解答 解：电解CuSO₄溶液时，开始发生反应：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，一段时间后，转移相同电子时得到气体体积增大，说明发生反应：2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
由图可知，第一阶段析出Cu为$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，则需要加入1molCuO，第二阶段消耗的水为$\frac{0.1mol}{2}$=0.05mol，
由于CuCO₃反应生成二氧化碳，相当于加入CuO，Cu（OH）₂可以改写为CuO．H₂O，Cu₂（OH）₂CO₃可以改写为2CuO．H₂O．CO₂，故加入0.05 mol Cu₂（OH）₂CO₃，等效为加入1molCuO、0.05molH₂O，溶液可恢复为电解前的浓度，
故选：D．

点评 本题考查电解原理及有关计算，明确离子放电顺序及电解过程中发生的反应是解本题关键，注意转移电子守恒的灵活运用，侧重考查学生分析计算能力，题目难度中等．