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用两支惰性电极插入500mLCuSO4溶液中,通电电解,当电解液的pH值从6.0变为3.0时,下列叙述正确的是(设溶液的体积电解前后不变)

A.阳极上析出3mLO2(标准状况)

B.阴极上析出16mgCu

C.阳极上析出5.6mLH2气(标准状况)

D.阳极和阴极质量都无变化

答案

B


解析:

用惰性电极电解CuSO4溶液。

阴极反应式:2Cu2++4e=2Cu

阳极反应式:4OH--4e=2H2O+O2↑

由于OH-放电,破坏水的电离平衡,导致溶液中[H+]>[OH-],阳极溶液显酸性。

综合此电解反应总反应方程式:

2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

电解过程中pH值由6.0变为3.0,即[H+]增大0.00099=0.001mol·L-1。

设阳极可析出xLO2气。

根据关系式:O2  ~  4H+

    22.4L   4mol

    x   0.001mol·L-1×0.5L

设阴极可析出yg Cu。

根据关系式:2Cu  ~  4H+

    2×64g  4mol

    y   0.0005mol

电解过程中阴极增量16mg,阳极为惰性电极,电解中只起传导电子作用,质量不变。阳极只氧化电解质溶液的OH-,不可以还原H+离子析出H2。

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