Question

用惰性电极电解2L、1mol/L的CuSO₄溶液，在电路中通过0.5mol电子后，调换正、负极，电路中又通过了1mol电子，此时溶液中H⁺的浓度（假设溶液体积不变）是（　　）

• A、1.5mol/L
• B、0.75mol/L
• C、0.5mol/L
• D、0.25mol/L

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：调换正负极前后电极反应式如下：调换前：阳极：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；阴极：2Cu²⁺+4e^-=2Cu，
调换后：阳极：2Cu-4e^-=2Cu²⁺（先），4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑（后）；阴极：2Cu²⁺+4e^-=2Cu，
故电路中转移的1.5mol电子中，只有1mol由OH^-放电产生，即消耗的n（OH^-）=1mol，亦即溶液中积累的n（H⁺）=1 mol，则c（H⁺）=0.5mo1?L^-1．

解答： 解：调换正负极前后电极反应式如下：调换前：阳极：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；阴极：2Cu²⁺+4e^-=2Cu，
用惰性电极电解2L1mol/L的CuSO₄溶液，分别是 Cu²⁺和OH^-放电，通过0.5mole^-，那么0.25molCu²⁺放电，生成0.25molCu，同时 4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，反应0.5molOH^-，得到0.5molH⁺，
调换后：阳极：2Cu-4e^-=2Cu²⁺（先），4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑（后）；阴极：2Cu²⁺+4e^-=2Cu，
调换正负极，那么通电前的0.5mole^-，恰好是电镀铜的过程，也就是第一个过程的Cu又溶解，在另一电极变为Cu，消耗0.5mole^-，剩余0.5mole^-，还是得到相同的0.5molH⁺，
故电路中转移的1.5mol电子中，只有1mol由OH^-放电产生，所以总共得到1molH⁺，
浓度为0.5mol/L．
故选C．

点评：本题考查电解原理，题目难度中等，本题注意分析调换正负极前后电极反应的变化，为解答该题的关键．