Question

用惰性电极电解2L 1?0mol?L^-1 CuSO₄溶液，在电路中通过0.5mol电子后，调换正负极继续电解，电路中通过了1mol电子，此时溶液中pH最接近的数值为（假设体积不变）（　　）

A．0.5 mol?L^-1

B．0.75 mol?L^-1

C．1.0 mol?L^-1

D．1.5 mol?L^-1

Answer 1

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A．

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．