题目内容
【题目】500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,c(NO3-)=6.0mol/L.用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极都收集到22.4L气体(标准状况),假设电解后溶液的体积仍为500mL.下列说法正确的是( )
A. 原混合溶液中K+的物质的量浓度为1mol/L
B. 上述电解过程中共转移4mol电子
C. 加入CuO可使溶液恢复到原来的成分和浓度
D. 电解后溶液中H+的物质的量浓度为2mol/L
【答案】B
【解析】KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,阳极上的电极反应式:4OH--4e-=2H2O+O2↑,当产生22.4L即1mol(标准状况)氧气时,转移电子是4mol,阴极上先发生电极反应:Cu2++2e-=Cu,然后是:2H++2e-=H2↑,在阴极上生成1mol的氢气时,转移电子是2mol,所以铜离子共得到电子是2mol,所以铜离子的物质的量为1mol,所以c(Cu2+)=2mol/L。A、根据c(Cu2+)=2mol/L,所以Cu(NO3)2的浓度是2mol/L,其中的c(NO3-)=4.0mol/L,但是总共的c(NO3-)=6.0mol/L,所以原混合溶液中硝酸钾的浓度是2mol/L,所以c(K+)为2mol/L,选项A错误;B、阳极上的电极反应式:4OH--4e-=2H2O+O2↑,当产生22.4L即1mol(标准状况)氧气时,转移电子是4mol,所以电解过程中共转移4mol电子,选项B正确;C、根据阴极上发生电极反应:Cu2++2e-=Cu,铜离子的物质的量为1mol,然后是:2H++2e-=H2↑,在阴极上生成1mol的氢气;阳极上的电极反应式:4OH--4e-=2H2O+O2↑,当产生1mol氧气;所以应加入1molCuO和1mol水或直接加入1molCu(OH)2可使溶液恢复到原来的成分和浓度,选项C错误;D、阳极上的电极反应式:4OH--4e-=2H2O+O2↑,当产生22.4L即1mol(标准状况)氧气时,转移电子是4mol,消耗了氢氧根离子是4mol,阴极上发生了电极反应2H++2e-=H2↑,在阴极上生成1mol的氢气时,转移电子是2mol,消耗的氢离子是2mol,所以相当于溶液中含有2mol的氢离子,所以电解后溶液中,如果是忽略体积变化,则c(H+)==4mol/L,但是体积是变化的,选项D错误。答案选B。
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