Question

13．250mL K₂SO₄和CuSO₄的混合溶液中c（SO₄^2-）=0.5mol•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1.12 L气体（标准状况下）．假定电解后溶液体积仍为250mL，下列说法不正确的是（　　）

• A． 电解得到Cu的质量为3.2 g
• B． 上述电解过程中共转移电子0.2 mol
• C． 电解后的溶液中c（H⁺）=0.2 mol•L^-1
• D． 原混合溶液中c（K⁺）=0.6 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1.12L气体（标准状况），
则阴极发生反应为：Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，
阳极发生反应为：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
n（O₂）=n（H₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，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1.12L气体（标准状况），n（O₂）=n（H₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
阳极发生 4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
          0.2mol  0.05mol
阴极发生Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，
   0.05mol 0.1mol 0.1mol 0.1mol 0.1mol 0.05mol 
A．电解得到的Cu的物质的量为0.05mol，质量为：64g/mol×0.05mol=3.2g，故A正确；
B．由上述分析可知，电解过程中转移电子总数为：0.05mol×4=0.2mol，故B正确；
C．电解后溶液中氢离子的物质的量浓度为：c（H⁺）=$\frac{0.2mol-0.1mol}{0.25L}$=0.4mol/L，故C错误；
D．c（Cu²⁺）=$\frac{0.05mol}{0.25L}$=0.2mol/L，由电荷守恒可知，原混合溶液中c（K⁺）为：0.5mol/L×2-0.2mol/L×2=0.6mol/L，故D正确；
故选C．

点评 本题考查电解原理的应用，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，注意氢氧根离子与氢离子的关系和电解质溶液中电荷守恒的计算应用．