解答:
解:用惰性電極電解硫酸銅溶液時,先發(fā)生反應(yīng)2CuSO
4+2H
2O
2Cu+O
2↑+2H
2SO
4,當(dāng)銅離子完全析出時,發(fā)生反應(yīng)2H
2O
2H
2↑+O
2↑,根據(jù)圖象知,轉(zhuǎn)移電子0.2mol時只有氣體氧氣生成,發(fā)生反應(yīng)2CuSO
4+2H
2O
2Cu+O
2↑+2H
2SO
4,實際上相當(dāng)于析出氧化銅,根據(jù)氧化銅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得n(Cu)=
=0.1mol,所以相當(dāng)于析出0.1molCuO;
繼續(xù)電解發(fā)生的反應(yīng)為2H
2O
2H
2↑+O
2↑,實際上是電解水,根據(jù)水和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得m(H
2O)=
mol=0.25mol,所以電解水的質(zhì)量是0.25mol,
根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知,要使溶液恢復(fù)原狀,應(yīng)該加入0.1mol氧化銅和0.05mol水,
A.只加氧化銅不加水不能使溶液恢復(fù)原狀,故A錯誤;
B.加入碳酸銅時,碳酸銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和二氧化碳,所以相當(dāng)于加入氧化銅,沒有加入水,所以不能使溶液恢復(fù)原狀,故B錯誤;
C.0.075mol Cu(OH)
2相當(dāng)于加入0.075molCuO和0.075molH
2O,與析出物質(zhì)的物質(zhì)的量不同,所以不能恢復(fù)原狀,故C錯誤;
D.0.05mol Cu
2(OH)
2CO
3,堿式碳酸銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化碳,根據(jù)原子守恒知,相當(dāng)于加入0.1molCuO和0.05mol的水,所以能使溶液恢復(fù)原狀,故D正確;
故選D.