Question

用石墨电极电解1000mL一定浓度的硫酸铜溶液，一段时间后，加入1.96g Cu（OH）₂固体恰好使溶液恢复原样，此时电解过程中共产生的气体在标准状况下的体积为多少？

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：根据电解池的工作原理，要想让电解后的电解质复原，则遵循的原则是：出什么加什么，加入 Cu（OH）₂后溶液与电解前相同，则溶液中铜离子、氢氧根、氢离子放电．

解答： 解：Cu（OH）₂从组成上可看成CuO?H₂O，加入1.96g Cu（OH）₂即0.02mol Cu（OH）₂固体使溶液完全恢复到初始状态，根据“出什么加什么”的原则知，电解析出的物质是氧气、铜和氢气，根据原子守恒得：氧元素全部生成形成氧气，氢元素全部形成氢气，根据氢氧化铜中氢氧元素计算氢气和氧气的体积．
设生成氧气的体积为x，氢气的气体为y．
根据原子守恒，氢氧化铜和氧气、氢气的关系式为：
Cu（OH）₂～O₂
1mol      22.4L
0.02mol    x
x=0.448L
Cu（OH）₂～H₂
1mol      22.4L
0.02mol       y
y=0.448L
所以共产生的气体体积=x+y=0.448L+0.448L=0.896L．
答：电解过程中共产生的气体在标准状况下的体积为0.896L．

点评：本题以电解池原理为载体考查了物质的量的有关计算，明确析出的物质是解本题的关键，根据原子守恒利用氢氧化铜计算生成气体的体积即可，难度较大．