用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L CuSO4溶液,通电一段时间后关闭电源,测得溶液的质量减少了9.8g.下列有关叙述正确的是(NA代表阿伏加德罗常数)(  ) A.电解过程中流经外电路的电子个数

问题描述:

用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L CuSO4溶液,通电一段时间后关闭电源,测得溶液的质量减少了9.8g.下列有关叙述正确的是(NA代表阿伏加德罗常数)(  )
A. 电解过程中流经外电路的电子个数为0.2NA
B. 在标准状况下,两极共产生4.48L气体
C. 电解后溶液的pH为1(溶液体积不变)
D. 加入11.1gCu2(OH)2CO3可将溶液彻底复原

A用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L CuSO4溶液的阴极反应首先是Cu2++2e-=Cu,假设所有的铜离子0.1mol全部放电,转移电子的物质的量为0.2mol,则析出金属铜的质量为:0.1mol×64g/mol=6.4g,此时阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-,转移0.2mol电子时生成的氧气的质量是:0.05mol×32g/mol=1.6g,所以溶液质量减少总量为6.4g+1.6g=8g<9.8g,接下来阴极放电的是氢离子,阳极仍是氢氧根放电,相当于此阶段电解水,还要电解掉水的质量为9.8g-8g=1.8g,电解掉这些水转移电子的物质的量为0.2mol,所以整个过程转移电子的总量为0.4mol,个数为0.4NA,故A错误;
B、阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-,当转移0.4mol电子时,产生的氧气物质的量为0.1mol,即2.24L,阴极上产生氢气,2H++2e-=H2↑,当转移0.2mol电子时,产生的氢气物质的量为0.1mol,即2.24L,所以在标准状况下,两极共产生4.48L气体,故B正确;
C、电解过程中溶液中的氢离子减少了0.2mol,而氢氧根总共减少了0.4mol,所以最后溶液中c(H+)=

0.2mol
1L
=0.2mol/l,其pH<1,故C错误;
D、溶液相当于减少了氧化铜和水,需加入的氧化铜质量为0.1mol,即8g,还需加入1.8g的水才能复原,故D错误.
故选B.