Question

常溫下，將200mL pH=a的CuSO₄和K₂SO₄的混合溶液用石墨電極電解一段時間后，測得溶液的PH變為b（溶液體積的變化忽略不計），在聱個電解過程中始終只有一個電極上有氣體產生．下列說法錯誤的是（ ）
A．向溶液中加人9.8×（10^-b-10^-a）gCu（OH）₂可使溶液恢復到電解前的濃度
B．b＜a＜7
C．陽極產生的氣體是O₂，其體積（標準狀況下）為：1.12×（10^-b-10^-a）L
D．陰極電極反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu

Answer 1

【答案】分析：根據題意分析，在聱個電解過程中始終只有一個電極上有氣體產生，所以電解池工作時，陽極上氫氧根離子放電，生成氧氣；陰極上銅離子得電子生成銅單質，所以電池反應式為
2CuSO₄+2H₂O2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，電解后生成硫酸的物質的量=（10^-b-10^-a）mol/L×0.2L=0.2（10^-b-10^-a）mol．
解答：解：A、要使溶液恢復到原來的濃度，應向電解后的溶液中加入電解時析出的物質，即氧化銅，不是氫氧化銅，故A錯誤；
B、電解時，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，所以導致溶液中氫離子濃度越來越大，溶液的PH值越來越小，即b＜a＜7，故B正確；
C、陽極上產生的氣體是氧氣，根據電池反應式計算氧氣的體積．
設生成氧氣的體積為V．
2CuSO₄+2H₂O2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，
                 2mol      22.4L   
       0.2（10^-b-10^-a）mol     V
V=2.24（10^-b-10^-a）L．
故C錯誤；
D、電解時，陰極上溶液中銅離子得電子發生還原反應，電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，故D正確．
故選AC．
點評：本題以電解原理為載體考查了氧化還原反應的有關計算，難度較大，明確溶液中離子的放電順序是解本題的關鍵．