Question

用图甲装置电解一定量的CuSO₄溶液，M、N为惰性电极。电解过程实验数据如图乙所示。X轴表示电解过程中转移电子的物质的量，Y轴表示电解过程产生气体的总体积。则下列说法不正确的是

A. A点所得溶液只需加入一定量的CuO固体就可恢复到起始状态

B. 电解过程中N电极表面先有红色物质生成，后有气泡产生

C. Q点时M、N两电极上产生的气体总量在相同条件下体积相同

D. 若M电极材料换成Cu做电极，则电解过程中CuSO₄溶液的浓度不变

Answer

A

【解析】A、CuSO4溶液中含有的阳离子是：Cu2＋、H＋，阴离子是OH－、SO42－，惰性材料作电极，OH－的放电顺序大于SO42－，OH－放电，即阳极电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，Cu2＋放电顺序大于H＋，Cu2＋先放电，即阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，P点后，气体体积突然增加，说明P点Cu2＋消耗完全，P点后，阴极反应式是2H＋＋2e－=H2↑，即A点电解完CuSO4后，又电解了一部分水，应加入Cu(OH)2或碱式碳酸铜，才能恢复到原来的状态，故说法错误；B、N极接电源的负极，N极作阴极，根据选项A的分析，先有红色铜析出，然后出现气体，故说法正确；C、Q点电解过程分为两个阶段，第一阶段：阴极电极反应式4OH－4e－=2H2O＋O2↑，阳极电极反应式Cu2＋＋2e－=Cu，第二阶段：阳极反应式：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，阴极反应式：2H＋＋2e－=H2↑，P点产生的气体为氧气，其体积为a/4L，从P点到Q点，通过电子物质的量为amol，因此第二阶段，阴极产生的气体体积为a/2L，阳极产生的气体体积为a/4L，阳极气体总体积为(a/4＋a/4)L= a/2，故说法正确；D、若M电极换成Cu作电极，阳极上发生Cu－2e－=Cu2＋，阴极反应式Cu2＋＋2e－=Cu，因此电解过程中CuSO4溶液的浓度不变，故说法正确。