Question

8．常温下，将200mLpH=a的CuSO₄和K₂SO₄的混合溶液用石墨电极电解一段时间，测得溶液的pH变为b（溶液体积的变化忽略不计），在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生．下列说法错误的是（　　）

• A． 若使电解质溶液恢复到电解前的浓度可向溶液中加入9.8×（10^-b-10^一a）g Cu（OH）₂
• B． b＜a＜7
• C． 阳极产生的气体是O₂，其体积（标准状况下）为：1.12×（10^-b-10^-a）L
• D． 阴极电极反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu

Answer 1

分析 根据题意分析，在聱个电解过程中始终只有一个电极上有气体产生，所以电解池工作时，阳极上氢氧根离子放电，生成氧气；阴极上铜离子得电子生成铜单质，所以电池反应式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，电解后生成硫酸的物质的量=（10^-b-10^-a）mol/L×0.2L=0.2（10^-b-10^-a）mol．

解答 解：A、要使溶液恢复到原来的浓度，应向电解后的溶液中加入电解时析出的物质，即氧化铜，不是氢氧化铜，故A错误；
B、电解时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，所以导致溶液中氢离子浓度越来越大，溶液的PH值越来越小，即b＜a＜7，故B正确；
C、阳极上产生的气体是氧气，根据电池反应式计算氧气的体积．
设生成氧气的体积为V．
2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，
                                 2mol             22.4L   
                    0.2（10^-b-10^-a）mol     V
V=1.12（10^-b-10^-a）L，故C正确；
D、电解时，阴极上溶液中铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，故D正确．
故选A．

点评 本题以电解原理为载体考查了氧化还原反应的有关计算，难度较大，明确溶液中离子的放电顺序是解本题的关键．