Question

20．500mL KNO₃和 Cu（NO₃）₂的混合溶液中 c（NO₃^-）=6mol•L^-1，用石墨做电极电解此混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到 22.4L（标准状况）气体，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⁺）为 2 mol•L^-1
• B． 电解过程中共转移 8 mol电子
• C． 电解得到的Cu 的物质的量为 0.5 mol
• D． 电解后溶液中的 c（H⁺）为 2 mol•L^-1

Answer 1

分析 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），
则阴极发生Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，
阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
n（O₂）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，结合电子守恒及物质的量浓度的计算来解答．

解答 解：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），n（O₂）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，
阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
             4mol        1mol
阴极发生Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，
             1mol  2mol       1mol 2mol  1mol
A．c（Cu²⁺）=$\frac{1mol}{0.5L}$=2mol/L，由电荷守恒可知，原混合溶液中c（K⁺）为6mol/L-2mol/L×2=2mol/L，故A正确；
B．由上述分析可知，电解过程中转移电子为4mol，故B错误；
C．电解得到的Cu的物质的量为1mol，故C错误；
D．电解后溶液中c（H⁺）为$\frac{4mol-2mol}{0.5L}$=4mol/L，故D错误；
故选A．

点评 本题考查电解原理，明确发生的电极反应及电子守恒是解答本题的关键，题目难度中等，选项D为学生解答的难点，注意氢氧根离子与氢离子的关系即可解答．