题目内容
500mlKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)=6mol?L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500ml,下列说法正确的是( )
分析:石墨作电极电解此溶液时,阳极发生的反应为:4OH-═2H2O+O2↑+4e-,
阴极上发生的电极反应为:Cu2++2e-═Cu,2H++2e-═H2↑,
两极均收集到22.4L(标况)气体,即均生成1mol的气体,阳极生成1mol氧气说明转移了4mol电子,而阴极上生成的1molH2只得到了2mol电子,所以剩余2mol电子由铜离子获得,且溶液中有1molCu2+,
再根据溶液为电中性,遵循电荷守恒可得钾离子物质的量浓度,从该溶液中析出Cu、H2、O2,
所以电解后加入一定量的Cu(OH)2可恢复为原溶液.
阴极上发生的电极反应为:Cu2++2e-═Cu,2H++2e-═H2↑,
两极均收集到22.4L(标况)气体,即均生成1mol的气体,阳极生成1mol氧气说明转移了4mol电子,而阴极上生成的1molH2只得到了2mol电子,所以剩余2mol电子由铜离子获得,且溶液中有1molCu2+,
再根据溶液为电中性,遵循电荷守恒可得钾离子物质的量浓度,从该溶液中析出Cu、H2、O2,
所以电解后加入一定量的Cu(OH)2可恢复为原溶液.
解答:解:石墨作电极电解此溶液时,阳极发生的反应为:4OH-═2H2O+O2↑+4e-,
阴极上发生的电极反应为:Cu2++2e-═Cu,2H++2e-═H2↑,
两极均收集到22.4L(标况)气体,即均生成1mol的气体,阳极生成1mol氧气说明转移了4mol电子,而阴极上生成的1molH2只得到了2mol电子,所以剩余2mol电子由铜离子获得,且溶液中有1molCu2+,
A.c(Cu2+)=
=2mol/L,由电荷守恒可得c(K+)=6mol?L-1-2mol/L×2=2mol/L,故A错误;
B.由以上分析可知,溶液中有1molCu2+,Cu2++2e-═Cu,所以电解得到的Cu的物质的量为1mol,故B错误;
C.电解后,c(K+)=2mol/L,c(NO3-)=6mol?L-1,则由电荷守恒可得c(H+)=6mol?L-1-2mol/L=4mol/L,故C错误;
D.从该溶液中析出Cu、H2、O2,所以电解后加入一定量的Cu(OH)2可恢复为原溶液,故D正确;
故选D.
阴极上发生的电极反应为:Cu2++2e-═Cu,2H++2e-═H2↑,
两极均收集到22.4L(标况)气体,即均生成1mol的气体,阳极生成1mol氧气说明转移了4mol电子,而阴极上生成的1molH2只得到了2mol电子,所以剩余2mol电子由铜离子获得,且溶液中有1molCu2+,
A.c(Cu2+)=
1mol |
0.5L |
B.由以上分析可知,溶液中有1molCu2+,Cu2++2e-═Cu,所以电解得到的Cu的物质的量为1mol,故B错误;
C.电解后,c(K+)=2mol/L,c(NO3-)=6mol?L-1,则由电荷守恒可得c(H+)=6mol?L-1-2mol/L=4mol/L,故C错误;
D.从该溶液中析出Cu、H2、O2,所以电解后加入一定量的Cu(OH)2可恢复为原溶液,故D正确;
故选D.
点评:本题考查电解池的工作原理以及溶液中的电荷守恒思想,明确离子的放电顺序及发生的电极反应是解答本题的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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500mlKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)=6mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500ml,下列说法正确的是
A.原混合溶液中c(K+)=4mol·L-1 |
B.电解得到的Cu的物质的量为0.5mol |
C.电解后溶液中c(H+)=2mol·L-1 |
D.向电解后的溶液中加入一定量的Cu(OH)2可恢复为原溶液 |