Question

20．用惰性电极电解CuSO₄溶液一段时间后，停止电解，向所得溶液中加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃，溶液浓度恢复至电解前，关于该电解过程的说法不正确的是（　　）

• A． 生成Cu的物质的量是0.2mol
• B． 转移电子的物质的量是0.4mol
• C． 随着电解的进行溶液的pH减小
• D． 阳极反应是2H₂O-4e^-=4H⁺+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碱式碳酸铜能恢复原溶液，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，溶液质量增加的量是铜、氢氧根离子，所以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↑，
将碱式碳酸铜化学式改变为2CuO•H₂O•CO₂，所以加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃ 就相当于加入0.2molCuO和0.1mol水，由此分析解答．

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碱式碳酸铜能恢复原溶液，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，溶液质量增加的量是铜、氢氧根离子，所以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↑，
将碱式碳酸铜化学式改变为2CuO•H₂O•CO₂，所以加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃ 就相当于加入0.2molCuO和0.1mol水，
A、生成Cu的物质的量是0.2mol，故A正确；
B、第一阶段：根据铜原子守恒知，电解硫酸铜溶液析出n（Cu）=n（CuO）=0.2mol，转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol；
第二阶段：电解生成0.1mol水转移电子的物质的量=0.1mol×2=0.2mol，
所以解过程中共转移的电子数为0.4mol+0.2mol=0.6mol，故B错误；
C、随着电解的进行硫酸的浓度增大，溶液的pH减小，故C正确；
D、阳极始终是氢氧根离子放电，生成氧气，电极反应式为：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，故D正确；
故选B．

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、转移电子守恒来分析解答，难度中等．