Question

2．用铂电极电解CuSO₄和KNO₃的混合溶液500mL，经过一段时间后，两极均得到标准状况下11.2L的气体，则原混合溶液中CuSO₄的物质的量浓度为（　　）

• A． 0.5　mol•L^-1
• B． 0.8　mol•L^-1
• C． 1.0　mol•L^-1
• D． 1.5　mol•L^-1

Answer 1

分析 用Pt电极电解1L含CuSO₄和KNO₃混合溶液，溶液中阳离子放电顺序Cu²⁺＞H⁺，阳极电极反应为溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，依据两极生成气体物质的量结合电解过程中电子守恒计算便可求解．

解答 解：用Pt电极电解1L含CuSO₄和KNO₃混合溶液，在两极均生成标准状况下的气体11.2L，气体的物质的量为n=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
溶液中阳离子放电顺序Cu²⁺＞H⁺，阳极电极反应为溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，生成0.5molO₂，需电子为4×0.5mol=2mol；
阴极电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，生成0.5molH₂，需0.5mol×2=1mol电子，依据电子守恒，铜离子得到电子1mol，反应的铜离子物质的量0.5mol，所以Cu²⁺的物质的量浓度C=$\frac{0.5mol}{0.5L}$=1.0mol/L，
故选C．

点评 本题考查了电极原理的计算应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意电子守恒的计算应用和正确书写电极反应，明确电极的放电顺序为解答该题的关键，题目难度中等．