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

 

A.

電解過程產生的氣體體積(在標準狀況下)為5.6L

 

B.

電解過程轉移的電子數為3.612×1023個

 

C.

電解過程只發(fā)生了2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

 

D.

加入的堿式碳酸銅的反應是:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+CO2↑+3H2O


考點:

電解原理. .

專題:

電化學專題.

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+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4,

第二階段:2H2O2H2↑+O2↑,

將堿式碳酸銅化學式改變?yōu)?CuO•H2O•CO2,所以加入0.1molCu2(OH)2CO3 就相當于加入0.2molCuO和0.1mol水,根據氧化銅和水的量計算即可.

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+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4,

第二階段:2H2O2H2↑+O2↑,

將堿式碳酸銅化學式改變?yōu)?CuO•H2O•CO2,所以加入0.1molCu2(OH)2CO3 就相當于加入0.2molCuO和0.1mol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)=0.2mol,轉移電子的物質的量=0.2mol×2=0.4mol;

第二階段:電解生成0.1mol水轉移電子的物質的量=0.1mol×2=0.2mol,

所以解過程中共轉移的電子數為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,氣體標準狀況體積=0.25mol×22.4L/mol=5.6L,故A正確;

B、上述分析計算可知電子轉移總數為0.6mol,電解過程轉移的電子數=0.6mol×6.02×1023=3.612×1023個,故B正確;

C、電解硫酸銅溶液分兩個階段:第一階段2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4,第二階段:2H2O2H2↑+O2↑,故C錯誤;

D、加入的堿式碳酸銅的反應是:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+CO2↑+3H2O,故D正確;

故選C.

點評:

本題考查了電解原理,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


練習冊系列答案
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科學家研制出多種新型殺蟲劑代替DDT,化合物M是其中的一種。下列關于M的說法錯誤的是

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化合物M

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A.

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B.

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C.

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D.

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(4)在電解過程中,測得的C、D兩極上產生的氣體的實驗數據如下:

時間(min)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

陰極生成氣體體積

(cm3)

6

12

20

29

39

49

59

69

79

89

陽極生成氣體體積

(cm3)

2

4

7

11

16

21

26

31

36

41

仔細分析以上實驗數據,造成陰、陽兩極氣體體積比變化的可能原因是 開始時陰、陽兩極氣體體積比為3:1,10分鐘時約為2:1,說明開始時氧氣溶解于溶液中。

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A.

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B.

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C.

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D.

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