Question

4．在1000mL KNO₃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11.2L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为 1000mL，下列说法正确的是（　　）

• A． 电解后溶液中c（H⁺）为2 mol•L^-1
• B． 上述电解过程中转移电子总数为N_A
• C． 电解得到的Cu的物质的量为1 mol
• D． 原混合溶液中 c（K⁺）为5 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11.2L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）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，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11.2L气体（标准状况），n（O₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
                   2mol   0.5mol
阴极发生Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，
           0.5mol  1mol  0.5mol       1mol   0.5mol 
A．电解后溶液中c（H⁺）为$\frac{2-1}{1}$=1mol/L，故A错误；
B．由上述分析可知，电解过程中转移电子总数为2N_A，故B错误；
C．电解得到的Cu的物质的量为0.5mol，故C错误；
D．c（Cu²⁺）=$\frac{0.5mol}{1L}$=0.5mol/L，由电荷守恒可知，原混合溶液中c（K⁺）为6mol/L-0.5mol/L×2=5mol/L，故D正确；
故选D．

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．