Question

用惰性电极电解2L1mol/L硫酸铜溶液，在电路中通过0.5mol电子后，将电源反接，电路中又通过1mol电子，此时溶液中，H⁺浓度是（设溶液的体积不变）（ ）
A．1.5mol/L
B．0.75mol/L
C．0.5mol/L
D．0.25mol/L

Answer 1

【答案】分析：2L1mol/L硫酸铜溶液，含有铜离子为2mol，转移0.5mol电子，铜离子有剩余．
所以电解2L1mol/L硫酸铜溶液，在电路中通过0.5mol电子后，发生的电解的总反应式相同为2H₂O+2CuSO₄2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 计算生成的硫酸0.25mol，生成铜0.25mol，将电源反接后，电路中又通过1mol电子，首先发生电镀，
0.25molCu放电，转移电子数为0.25mol×2=0.5mol，所以再发生惰性电解硫酸铜溶液2H₂O+2CuSO₄2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 又转移0.5mol电子，再计算生成的硫酸的物质的量，两次之和为硫酸总的物质的量，根据c=计算氢离子浓度．
解答：解：电解2L1mol/L硫酸铜溶液，在电路中通过0.5mol电子后，发生的电解的总反应式为2H₂O+2CuSO₄2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 转移0.5mol电子，令生成的硫酸的物质的量为xmol，生成的铜为ymol，则：
由电解的总反应式?2H₂O+2CuSO₄2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 转移电子
                                  2mol     2mol    4mol
                                  ymol     xmol    0.5mol
所以x=0.25，y=0.25．剩余铜离子为2L×1mol/L-0.25mol=1.75mol．
将电源反接后，首先发生电镀，0.25molCu放电，转移电子数为0.25mol×2=0.5mol，所以再惰性电极电解硫酸铜溶液又转移0.5mol电子，令生成的硫酸的物质的量为zmol，则：
电解的总反应式?2H₂O+2CuSO₄2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 转移电子
                                         2mol    4mol
                                         zmol    0.5mol
所以，z=0.25mol．
所以生成的硫酸的总的物质的量为0.25mol+0.25mol=0.5mol．
所以氢离子浓度为=0.5mol/L．
故选：C．
点评：考查物质的量浓度计算、氧化还原反应、电解等，难度较大，判断电源反接后开始发生电镀，然后发生惰性电极电解硫酸铜溶液是解题的关键．