Question

电解原理在化学工业中有广泛应用．下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极极板，通过导线与直流电源相连．下列说法不正确的是（　　）

• A、若电镀铜，则Y为铜电极，电解液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液
• B、若X为铁电极、Y为石墨电极，电解饱和氯化钠溶液一段时间，在两极分别滴加酚酞，X极变红色
• C、若用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，加入0.1mol的氢氧化铜溶解，刚好恢复到通电前的浓度，则电解过程中转移的电子为0.2mol
• D、若X、Y为铂电极，a溶液为250mL CuSO₄和KNO₃的混合液，经过一段时间后，两极均得到标准状况下5.6L气体，则原混合液中CuSO₄的物质的量浓度为1mol?L^-1

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：A、依据电镀原理分析，镀层金属做阳极，待镀金属做阴极，含镀层金属离子的电解质溶液；
B、若X为铁电极、Y为石墨电极，电解饱和食盐水阴极附近氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大，遇到酚酞变红色；
C、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，则铜离子和氢氧根放电；
D、阳极溶液中离子放电顺序书写电极反应，溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气，阳离子放电顺序Cu²⁺＞H⁺，阳极电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，依据两极生成气体物质的量结合电解过程中电子守恒计算得到．

解答： 解：A、电镀原理分析，镀层金属做阳极，待镀金属做阴极，含镀层金属离子的电解质溶液，若电镀铜，则Y为铜电极，电解液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液，故A正确；
B、若X为铁电极、Y为石墨电极，电解饱和氯化钠溶液一段时间，X电极为阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极附近氢氧根离子浓度增大，在两极分别滴加酚酞，X极变红色，故B正确；
C、Cu（OH）₂从组成上可看成CuO?H₂O，加入0.1 mol Cu（OH）₂后 恰好恢复到电解前的浓度和pH， 即电解生成了0.1 mol H₂SO₄ ，并电解了0.1 mol H₂O ，由电解的总反应式：
2H₂O+?2CuSO₄

通电  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 转移电子
                           mol     4mol
                          0.1mol   0.2mol 
2H₂O

通电  .

2H₂↑+O₂↑ 转移电子
2mol                  4mol
0.1mol                0.2mol
所以电解过程中共转移电子为0.4 mol，故C错误；
D、阳极溶液中离子放电顺序书写电极反应，溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气，阳离子放电顺序Cu²⁺＞H⁺，阳极电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，在两极均生成5.6L标准状况下的气体物质的量为0.25mol，依据电子守恒电极转移电子为4×0.25mol=1mol，生成氢气转移电子0.5mol，铜离子得到电子0.5mol，反应的铜离子物质的量0.25mol，所以Cu²⁺的物质的量浓度=

0.25mol

0.25L

=1mol/L，故D正确；
故选C．

点评：本题考查了电极原理的计算应用，注意电子守恒的计算应用和正确书写电极反应，题目难度较大．