Question

以石墨电极电解200 mL CuSO₄溶液，电解过程中转移电子的物质的量n(e⁻)与产生气体体积V(g)(标准状况)的关系如图所示。下列说法中，正确的是

A．电解前CuSO₄溶液的物质的量浓度为2 mol/L

B．电解后所得溶液中c(H⁺)＝2 mol/L

C．当n(e⁻)＝0.6 mol时，V(H₂)∶V(O₂)＝3∶2

D．向电解后的溶液中先后加入16 g CuO和3.6 g水，则溶液可恢复为电解前的浓度

Answer

D

【解析】本题考查电解原理及有关计算。A．由图像可知生成2.24 L气体时转移0.4 mol电子，发生反应2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，则n(CuSO4)＝() ×2＝0.2 mol，c(CuSO4)＝0.2 mol÷0.2 L＝1 mol/L，错误；B．当转移0.4 mol电子时，生成n(H2SO4)＝0.2 mol，c(H+)＝ 0.4 mol÷0.2 L＝2 mol/L，随电解的进行，水继续电解，溶剂减小，则电解后所得溶液中c(H+)＞2 mol/L，错误；C．当n(e−)＝0.6 mol时，发生2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O2H2↑+O2↑～4e−，n(H2)＝(0.6 mol−0.4 mol)÷2＝0.1 mol，n(O2)＝0.1 mol+0.05 mol＝0.15 mol，所以V(H2) ∶V(O2)＝0.1 mol∶0.15 mol＝2∶3，错误；D．开始过程相当于析出CuO，第二过程电解水，CuO为0.2 mol，其质量为0.2 mol×80 g/mol=16 g，根据电子转移守恒，第二过程电解的水为，其质量为0.2 mol×18 g/mol=3.6 g，故加入16 g CuO和3.6 g水会恢复为电解前的浓度，正确；故选D。