Question

9．500mL 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22.4L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是（　　）

• A． 原混合溶液中c（K⁺）為4 mol•L^-1
• B． 上述電解過程中共轉(zhuǎn)移4 mol電子
• C． 電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 mol
• D． 電解后溶液中c（H⁺）為2 mol•L^-1

Answer 1

分析 電解硝酸鉀和硝酸銅混合溶液時(shí)，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上先銅離子放電生成銅單質(zhì)，當(dāng)銅離子完全析出時(shí)，氫離子放電生成氫氣，根據(jù)得失電子守恒計(jì)算銅的物質(zhì)的量，再結(jié)合電荷守恒計(jì)算鉀離子的濃度，據(jù)此分析解答．

解答 解：電解硝酸鉀和硝酸銅混合溶液時(shí)，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上先銅離子放電生成銅單質(zhì)，當(dāng)銅離子完全析出時(shí)，氫離子放電生成氫氣，氣體的物質(zhì)的量=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol；
每生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子，每生成1mol氫氣轉(zhuǎn)移2mol電子，每生成1mol銅轉(zhuǎn)移2mol電子，
所以根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得銅的物質(zhì)的量=$\frac{1mol×4-1mol×2}{2}$=1mol，
則銅離子的物質(zhì)的量濃度=$\frac{1mol}{0.5L}$=2mol/L，
根據(jù)電荷守恒得鉀離子濃度=6mol•L^-1-2mol/L×2=2mol/L，
A．根據(jù)分析知，原混合溶液中c（K⁺）為2 mol•L^-1，故A錯(cuò)誤；
B．轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=1mol×4=4mol，故B正確；
C．根據(jù)以上分析知，銅的物質(zhì)的量為1mol，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)電解硝酸銅時(shí)溶液中生成氫離子，當(dāng)電解硝酸鉀溶液時(shí)，實(shí)際上是電解水，所以電解后氫離子的物質(zhì)的量為氧氣的4倍，為1mol×4=4mol，則氫離子濃度=$\frac{4mol}{0.5L}$=8mol/L，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評 本題考查了電解原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒、電荷守恒來分析解答，難度中等．