Question

用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体的总体积的关系如下图所示(气体体积均在相同状况下测定)，欲使电解质溶液恢复到起始状态，应向溶液中加入(   )

A.0.1 mol CuO

B.0.1 mol CuCO₃

C.0.1 mol Cu(OH)₂

D.0.05 mol Cu₂(OH)₂CO₃

Answer 1

选D。观察图像中曲线的斜率可知，0P段和PQ段气体的成分不同。由于阳极始终是OH^-放电，所以可以推断，0P段只有阳极产生O₂(阴极无气体生成)，PQ段阴、阳两极都产生气体。因此，整个过程发生的反应为：①2CuSO₄+2H₂O====2Cu+2H₂SO₄+O₂↑和②2H₂O====2H₂↑+O₂↑。结合图像中转移电子的物质的量，可计算出反应①析出0.1 mol Cu和0.05 mol O₂，反应②消耗0.05 mol H₂O。根据“出什么加什么，出多少加多少”的原则，欲使电解质溶液恢复到起始状态，应向溶液中加入0.1 mol CuO和0.05 mol H₂O。而0.05 mol Cu₂(OH)₂CO₃恰好相当于0.1 mol CuO和0.05 mol H₂O(生成0.05 mol CO₂无影响)，故D正确。