Question

16．500mL硝酸钾和硝酸铜的混合溶液中c（NO₃^-）═6.0mol/L，用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后两极均收集到22.4L气体（标准状况）．下列说法正确的是（　　）

• A． 原混合溶液中钾离子浓度为2 mol/L
• B． 上述电解过程中共转移6摩尔电子
• C． 电解得到的铜的物质的量为0.5摩尔
• D． 电解后溶液中的pH=2

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），阴极发生反应为：Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，阳极发生反应为：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，
阳极发生电极反应为：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
                 4mol 4mol 1mol
阴极发生的电极反应为：Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑
                                 1mol 2mol 1mol  2mol 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．根据氧气计算转移电子的物质的量，转移电子的物质的量=1mol×4=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，氢离子浓度不是0.01mol/L，溶液的pH≠2，故D错误；
故选A．

点评 本题考查混合物计算，题目难度中等，明确发生的电极反应及电子守恒是解答本题的关键，难点是D，注意氢氧根离子与氢离子的关系解答，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．