Question

高中化学 电解池的计算

用惰性电极电解硫酸铜溶液，一段时间后，加入0.1mol的碱式碳酸铜，恰好恢复到原溶液的ph和浓度
求电解过程中产生的气体体积
（请详细过程）
一楼的同学算错了..........答案为5.6L

Answer 1

这个题目很有挑战性啊。 一般情况下电解硫酸铜，发生的离子方程式为：
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu+ 2H2SO4 + O2↑ 从产物来看，是2个Cu和2个氧，相当于生成了2个CuO。按照物料守恒定律，如果要恢复反应液原来体系，只要加入CuO即可恢复，那么为什么要加碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3呢？显然是反应充分，把CuSO4溶液中的铜离子反应完了，那么就变成电解硫酸溶液了，也就是电解水。理解了这点，就能解题了。
那么我们来看碱式碳酸铜，我们可以把它拆解成（CuO）2-H2CO3. 也就是说加了0.2molCuO和 0.1molH2CO3后才恢复到原来反应体系。而碳酸中的二氧化碳是变成气体跑了，所以相当于加了0.1mol水。
经过分析 我们知道，原来反应是先消耗0.2mol硫酸铜，然后又消耗了0.1mol水，电解硫酸铜的反应是生成了0.1mol的氧气，电解0.1mol的水生了0.15mol的氢气和氧气，所以总的气体是0.25x22.4=5.6L

Answer 2

1mol Cu2(OH)2CO3
含2mol Cu2+，对应4mol电子
含2mol OH-，1mol CO32-完全消耗需4mol H+对应4mol电子
惰性电极电解硫酸铜：
负极：给电子、还原铜离子
正极：氧化OH-离子，放出O2
由于电子转移4mol，计算计算正极O2物质的量
4OH- + -4e = 2H2O + O2↑
所以n(O2) = 1mol
故气体体积：22.4L