Question

12．現(xiàn)有200ml．含KNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液，其中c（NO₃^- ）=3mol•L^-l，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到2.24L氣體（標準狀況）．假定電解后溶液體積仍為200ml），下列說法不正確的是（　�。�

• A． 電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4 mol電子
• B． 原混合液中c（K⁺）為2.0 mol•L^-l
• C． 電解得到的Cu的質(zhì)量為6.4 g
• D． 電解后溶液中c（H⁺）為0.1 mol•L^-l

Answer 1

分析 電解硝酸鉀和硝酸銅混合溶液時，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)，當銅離子完全析出時，氫離子放電生成氫氣，根據(jù)得失電子守恒計算銅的物質(zhì)的量，再結(jié)合電荷守恒計算鉀離子的濃度，據(jù)此分析解答．

解答 解：電解硝酸鉀和硝酸銅混合溶液時，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)，當銅離子完全析出時，氫離子放電生成氫氣，氣體的物質(zhì)的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol；
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=$\frac{0.1mol×4-0.1mol×2}{2}$=0.1mol，
則銅離子的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L，
根據(jù)電荷守恒得鉀離子濃度=3mol•L^-1-0.5mol/L×2=2mol/L，
A．轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.1mol×4=0.4mol，故A正確；
B．根據(jù)分析知，原混合溶液中c（K⁺）為2 mol•L^-1，故B正確；
C．根據(jù)以上分析知，銅的物質(zhì)的量為0.1mol，質(zhì)量為6.4 g，故C正確；
D．當電解硝酸銅時溶液中生成氫離子，當電解硝酸鉀溶液時，實際上是電解水，所以電解后氫離子的物質(zhì)的量為氧氣的4倍，為0.1mol×4=0.4mol，則氫離子濃度=$\frac{0.4mol}{0.2L}$=2mol/L，故D錯誤；
故選：D．

點評 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．