Question

500mL KNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中c（NO₃^-）=6.0mol?L^-1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、原混合溶液中c（K⁺）為4 mol?L^-1
• B、上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移1 mole^-
• C、電解得到的Cu的物質(zhì)的量為1 mol
• D、電解后溶液中c（H⁺）為4 mol?L^-1

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：石墨作電極電解此溶液時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為：4OH^-═2H₂O+O₂↑+4e^-，
陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-═Cu，2H⁺+2e^-═H₂↑，
兩極均收集到11.2L（標(biāo)況）氣體，即均生成0.5mol的氣體，陽(yáng)極生成0.5mol氧氣說(shuō)明轉(zhuǎn)移了2mol電子，而陰極上生成的0.5molH₂只得到了1mol電子，所以剩余1mol電子由銅離子獲得，且溶液中有0.5molCu²⁺，
再根據(jù)溶液為電中性，遵循電荷守恒可得鉀離子物質(zhì)的量濃度，從該溶液中析出Cu、H₂、O₂，
所以電解后加入一定量的Cu（OH）₂可恢復(fù)為原溶液．

解答： 解：石墨作電極電解此溶液時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為：4OH^-═2H₂O+O₂↑+4e^-，
陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-═Cu，2H⁺+2e^-═H₂↑，
兩極均收集到11.2L（標(biāo)況）氣體，即均生成0.5mol的氣體，陽(yáng)極生成0.5mol氧氣說(shuō)明轉(zhuǎn)移了2mol電子，而陰極上生成的0.5molH₂只得到了1mol電子，所以剩余1mol電子由銅離子獲得，且溶液中有0.5molCu²⁺，
A．c（Cu²⁺）=

0.5

0.5

=1mol/L，由電荷守恒可得c（K⁺）=6mol?L^-1-1mol/L×2=4mol/L，故A正確；
B．由以上分析可知，述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移2 mole-，故B錯(cuò)誤；
C．由以上分析可知，溶液中有0.5molCu²⁺，Cu²⁺+2e^-═Cu，所以電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5mol，故C錯(cuò)誤；
D．電解后，c（K⁺）=4mol/L，c（NO₃^-）=6mol?L^-1，則由電荷守恒可得c（H⁺）=6mol?L^-1-4mol/L=2mol/L，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電解池的工作原理以及溶液中的電荷守恒思想，明確離子的放電順序及發(fā)生的電極反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．