Question

高中化学问题，各位帮帮忙啊

某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置
用该电池电解500mlCuSO4溶液，电解一段时间后，为使电解液恢复原状态，需要向溶液中加入9.8gCu(OH)2固体，则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为——，电解过程中收集到标准状况下的气体体积为——。
请大家帮忙了，要有详细解答，尤其是第二个，答案为0.2和4.48

Answer 1

阴极先发生Cu2+ + 2e- = Cu的反应，当Cu2+消耗完，发生2H+ + e- = H2
阳极一直是2H2O- 4e- = O2 + 4H+
需加入0.1molCu(OH)2，则消耗了0.1molCu2+，产生了0.1molO2，0.1molH2
所以原硫酸铜浓度0.2，气体体积4.48

Answer 2

阴极反应：2Cu2+ + 4e- = 2Cu，4H+ + 4e- = 2H2
阳极反应：2H2O- 4e- = O2 + 4H+
因为要加入9.8gCu(OH)2固体（0.1 mol），所以消耗了0.1 mol Cu2+，产生0.1mol O2和0.1mol H2

所以原硫酸铜溶液的物质的量浓度为0.2mol/L，气体体积（标准状况）=4.48 L

Answer 3

这道题的关键是电解是分两步进行，第一步阴极是铜离子去放电，当铜离子放电完成后就是水中的氢离子去放电，而阳极始终是水电离出的氢氧根放电生成氧气，所以要恢复到原溶液，需要加回去的就是氧化铜和水，而本题加氢氧化铜之所以也可以，其原因就在于氧化铜和水需要量正好可组成氢氧化铜，所以气体就是氧气和氢气共同组成，步骤如上位分析滴那样