Question

16．可用碱性氢氧燃料电池组装如图所示的装置：
通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu₂（OH）₂CO₃后恰好恢复到电解前的浓度和pH（不考虑二氧化碳的溶解）．请写出上述电解过程中发生反应的化学方程式2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．

Answer 1

分析 电解硫酸铜溶液后溶液呈酸性，向电解后的溶液中加入0.1mol Cu₂（OH）₂CO₃后恰好恢复到电解前的浓度和pH，将Cu₂（OH）₂CO₃化学式改变为2CuO•H₂O•CO₂，所以加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃ 就相当于加入0.2molCuO和0.1mol水，根据少什么加什么分析．

解答 解：电解硫酸铜溶液后溶液呈酸性，向电解后的溶液中加入0.1mol Cu₂（OH）₂CO₃后恰好恢复到电解前的浓度和pH，将Cu₂（OH）₂CO₃化学式改变为2CuO•H₂O•CO₂，所以加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃ 就相当于加入0.2molCuO和0.1mol水，则根据少什么加什么，实际上电解硫酸铜溶液分两个阶段：
第一阶段2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
第二阶段：2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，
故答案为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．

点评 本题考查了电解原理，明确实际上加入的物质是解本题关键，再根据原子守恒来分析解答，难度中等．