Question

20．1L KNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中c （NO₃^-）=4mol•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（标准状况下），假定电解后溶液体积仍为1L，原混合溶液中c（K⁺）为（　　）

• A． 1mol•L^-1
• B． 2mol•L^-1
• C． 3mol•L^-1
• D． 4mol•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
c（Cu²⁺）=$\frac{1mol}{1L}$=1mol/L，
由电荷守恒可知，原混合溶液中c（K⁺）为4mol/L-1mol/L×2=2mol/L，
故选B．

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．