Question

【題目】用惰性電極電解硫酸銅溶液，整個過程轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與產(chǎn)生氣體總體積的關(guān)系如圖所示(氣體體積均在相同狀況下測定)。Q點時欲使溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，可向溶液中加入

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

【答案】D

【解析】

試題用惰性電極電解硫酸銅溶液時，先發(fā)生反應(yīng)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，當銅離子完全析出時，發(fā)生反應(yīng)2H2O2H2↑+O2↑，根據(jù)圖象知，轉(zhuǎn)移電子0．2mol時只有氣體氧氣生成，發(fā)生反應(yīng)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，實際上相當于析出氧化銅，根據(jù)氧化銅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得n（Cu）=0．2mol/2=0．1mol，所以相當于析出0．1molCuO；繼續(xù)電解發(fā)生的反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑，實際上是電解水，根據(jù)水和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得m（H2O）=（0．3-0．2）/4mol=0．25mol，所以電解水的質(zhì)量是0．25mol，根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，要使溶液恢復(fù)原狀，應(yīng)該加入0．1mol氧化銅和0．05mol水;A．只加氧化銅不加水不能使溶液恢復(fù)原狀，故A錯誤；B．加入碳酸銅時，碳酸銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和二氧化碳，所以相當于加入氧化銅，沒有加入水，所以不能使溶液恢復(fù)原狀，故B錯誤；C．0．075mol Cu（OH）2相當于加入0．075molCuO和0．075molH2O，與析出物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，所以不能恢復(fù)原狀，故C錯誤；D．0．05mol Cu2（OH）2CO3，堿式碳酸銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化碳，根據(jù)原子守恒知，相當于加入0．1molCuO和0．05mol的水，所以能使溶液恢復(fù)原狀，故D正確；答案為D。