将500mLpH=5的CuSO4溶液用惰性电极电解一段时间,溶液的pH变为2,若使溶液的浓度、pH与电解前相同,可采取的方法是()A.向溶液中加入0.245gCu(OH)2B.向溶液中加入0.31gCuCO3C.向溶液中加入0.0025molH2SO
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问题描述：
将500mLpH=5的CuSO4溶液用惰性电极电解一段时间,溶液的pH变为2,若使溶液的浓度、pH与电解前相同,可采取的方法是()A.向溶液中加入0.245gCu(OH)2B.向溶液中加入0.31gCuCO3C.向溶液中加入0.0025molH2SO4D.向溶液中加入0.2gCuO
黄克初回答：
【解析】用惰性电极电解足量的CuSO4溶液,电池反应式为2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑,溶液由pH=5变为2,溶液中氢离子的物质的量变化为:(10-2-10-5)mol/L×0.5L=5×10-3mol,假设溶液体积不变,则生成n(H2SO4)=n(H+)=×5×10-3mol=2.5×10-3mol,阳极上生成O2、阴极上生成Cu,所以析出物质相当于CuO,因为碳酸铜能和稀硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳,所以加入CuCO3固体也相当于加入的是CuO,2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑,2212.5×10^-3moln(Cu)n(O2)解得:2:2=2.5×10^-3mol:n(Cu)2:1=2.5×10^-3mol:n(O2)n(Cu)=2.5×10^-3moln(O2)=0.5×2.5×10-3mol所以要想恢复原溶液,应加入氧化铜,物质的量为2.5×10^-3mol,质量为2.5×10^-3mol×80g/mol=0.2g;也可以加入CuCO3固体,根据Cu原子守恒得n(CuCO3)=n(Cu)=2.5×10^-3mol,则m(CuCO3)=2.5×10^-3mol×124g/mol=0.31g.【答案】BD.
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