Question

用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，電解一段時(shí)間后，向電解液中加入0.1mol堿式碳酸銅晶體（不含結(jié)晶水），恰好使溶液恢復(fù)到電解前的濃度和pH．下列有關(guān)敘述不正確的是（　�。�

• A、電解過程產(chǎn)生的氣體體積（在標(biāo)準(zhǔn)狀況下）為5.6L
• B、電解過程轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.612×10²³個(gè)
• C、加入堿式碳酸銅的反應(yīng)是：Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O
• D、電解過程只發(fā)生了2CuSO₄+2H₂O

  電解  .

  2Cu+O₂↑+2H₂SO₄

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：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(fù)原溶液，堿式碳酸銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化碳，溶液質(zhì)量增加的量是銅、氫氧根離子，所以實(shí)際上電解硫酸銅溶液分兩個(gè)階段：
第一階段2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2Cu↓+O₂↑+2H₂SO₄，
第二階段：2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑，
將堿式碳酸銅化學(xué)式改變?yōu)?CuO?H₂O?CO₂，所以加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃ 就相當(dāng)于加入0.2molCuO和0.1mol水，根據(jù)氧化銅和水的量計(jì)算即可．

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(fù)原溶液，堿式碳酸銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化碳，溶液質(zhì)量增加的量是銅、氫氧根離子，所以實(shí)際上電解硫酸銅溶液分兩個(gè)階段：
第一階段2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2Cu↓+O₂↑+2H₂SO₄，
第二階段：2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑，
將堿式碳酸銅化學(xué)式改變?yōu)?CuO?H₂O?CO₂，所以加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃ 就相當(dāng)于加入0.2molCuO和0.1mol水，
第一階段：根據(jù)銅原子守恒知，電解硫酸銅溶液析出n（Cu）=n（CuO）=0.2mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.2mol×2=0.4mol；
第二階段：電解生成0.1mol水轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.1mol×2=0.2mol，
所以解過程中共轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4mol+0.2mol=0.6mol；
A、電解分為兩步電解硫酸銅和水生成氧氣0.1mol，電解0.1mol水生成0.1mol氫氣和0.05mol氧氣，共生成氣體0.15mol+0.1mol=0.25mol，氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況體積=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故A正確；
B、上述分析計(jì)算可知電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為0.6mol，電解過程轉(zhuǎn)移的電子數(shù)=0.6mol×6.02×10²³=3.612×10²³個(gè)，故B正確；
C、加入的堿式碳酸銅的反應(yīng)是：Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O，故C正確；
D、電解硫酸銅溶液分兩個(gè)階段：第一階段2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2Cu↓+O₂↑+2H₂SO₄，第二階段：2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理，明確實(shí)際上加入的物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，再根據(jù)原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒來分析解答，難度中等．