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?yōu)閎（溶液體積的變化忽略不計），在整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．b＜a＜7

B．陰極電極反應式為：Cu²⁺+2e^-?Cu

C．向溶液中加入9.8×（10^-b-10^-a）g Cu（OH）₂可使溶液恢復到電解前的濃度

D．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

Answer 1

分析：根據題意分析，在整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+2H₂O

電解  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，電解后生成硫酸的物質的量=

1

2

×（10^-b-10^-a）mol/L×0.2L=0.1（10^-b-10^-a）mol．

解答：解：A．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A正確；
B．電解時，陰極上溶液中銅離子得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為Cu²⁺+2e^-═Cu，故B正確；
C．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C錯誤；
D．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+2H₂O

電解  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，
2mol                      22.4L
0.1（10^-b-10^-a）mol         V
V=1.12（10^-b-10^-a）L．
故D正確．
故選：C．

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，電解中最關鍵的是準確判斷出電極上離子的放電順序．在判斷電解產物時，首先判斷陽極電極材料．如果是活性電極，則電極本身失去電子．如果是惰性電極，則溶液中的陰離子失去電子．而陰極是溶液中的陽離子得到電子，所以需要熟練記住常見離子的放電順序．