Question

1．用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.05mol Cu₂（OH）₂CO₃后恰好恢復到電解前的濃度和pH．則電解過程中轉移的電子為（　　）

• A． 0.1 mol
• B． 0.2 mol
• C． 0.3 mol
• D． 0.4 mol

Answer 1

分析 堿式碳酸銅和稀硫酸反應生成硫酸銅、水和二氧化碳，所以加入0.05mol堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]相當于加入0.1molCuO、0.05molH₂O，根據生成物知，陰極上銅離子和氫離子放電、陽極上氫氧根離子放電，根據銅和氫氣的物質的量與轉移電子之間的關系式計算轉移電子的物質的量．

解答 解：電解硫酸銅溶液后溶液呈酸性，向電解后的溶液中加入堿式碳酸銅能恢復原溶液，堿式碳酸銅和硫酸反應生成硫酸銅、水和二氧化碳，溶液質量增加的量是銅、氫氧根離子，所以實際上電解硫酸銅溶液分兩個階段：
第一階段2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
第二階段：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，
將堿式碳酸銅化學式改變為2CuO•H₂O•CO₂，所以加入0.05molCu₂（OH）₂CO₃ 就相當于加入0.1molCuO和0.05mol水，
第一階段：根據銅原子守恒知，電解硫酸銅溶液析出n（Cu）=n（CuO）=0.1mol，轉移電子的物質的量=0.1mol×2=0.2mol；
第二階段：電解生成0.1mol水轉移電子的物質的量=0.05mol×2=0.1mol，
所以解過程中共轉移的電子數為0.2mol+0.1mol=0.3mol，
故選：C．

點評 本題考查了電解原理，為高頻考點，側重考查學生的分析能力和計算能力，明確實際上加入的物質是解本題關鍵，再根據原子守恒、轉移電子守恒來分析解答，難度中等．