Question

18．電解原理在化學工業(yè)中有著廣泛的應用．圖甲表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連．則下列說法不正確的是（　�。�

• A． 若此裝置用于電解精煉銅，則X為純銅、Y為粗銅，電解的溶液a可以是硫酸銅或氯化銅溶液
• B． 按圖甲裝置用惰性電極電解AgNO₃溶液，若圖乙橫坐標x表示流入電極的電子的物質的量，則E可表示反應生成硝酸的物質的量，F(xiàn)表示電解生成氣體的物質的量
• C． 按圖甲裝置用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，加入0.5 mol的碳酸銅剛好恢復到通電前的濃度和pH，則電解過程中轉移的電子為2.0 mol
• D． 若X、Y為鉑電極，a溶液為500 mL KCl和KNO₃的混合液，經過一段時間后，兩極均得到標準狀況下11.2 L氣體，則原混合液中KCl的物質的量濃度至少為2.0 mol•L^-1

Answer 1

分析 A、電解精煉銅粗銅作陽極，精銅陰極，電解的溶液a可以是硫酸銅或氯化銅溶液；
B、當電解硝酸銀溶液時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上銀離子放電生成銀，根據(jù)轉移電子、氧氣、硝酸的關系式判斷；
C、根據(jù)“析出什么加入什么”的方法計算轉移電子的物質的量；
D、電解KCl和KNO₃的混合液，陽極上氯離子放電生成氯氣，2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極上氫離子放電析出氫氣，再結合兩極上產生氣體的物質的量計算氯離子的物質的量，并計算氯化銅的物質的量，根據(jù)物質的量濃度公式計算氯化銅溶液濃度．

解答 解：A．電解精煉銅粗銅作陽極，精銅陰極，所以Y為粗銅、X為純銅，電解的溶液a可以是硫酸銅或氯化銅溶液，故A正確；
B．硝酸銀的電解方程式為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+4HNO₃+4Ag，根據(jù)方程式知，當轉移4mol電子時生成1mol氧氣，4mol硝酸，和圖象吻合，故B正確；
C．根據(jù)“析出什么加入什么”的方法知，電解硫酸銅溶液時，陰極上析出的是銅，根據(jù)原子守恒知，0.5mol的碳酸銅中銅元素的物質的量是0.5mol，陰極上的電極反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，所以析出0.5mol銅需要轉移電子的物質的量是1mol，故C錯誤；
D．電解500 mL KCl和KNO₃的混合液，陽極上氯離子放電生成氯氣：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極上氫離子放電析出氫氣，兩極均得到標準狀況下11.2 L即0.5mol氣體，所以溶液中氯離子的物質的量至少是1mol，濃度至少是：$\frac{1mol}{0.5L}$=2mol/L，故D正確；
故選C．

點評 本題考查電解原理，明確溶液中離子放電順序是解本題關鍵，結合原子守恒、得失電子守恒來分析解答即可，難度中等．