Question

用惰性电极电解1mol/L CuSO₄和0.1mol/L Cu（NO₃）₂的混合液100mL，当阳极析出896mL（标准状况）气体时，切断电源，若溶液仍为100mL，下列说法正确的是（　　）

• A、阴极析出7.04g铜
• B、阴极电极反应为：Cu²⁺+2e^-═Cu；2H⁺+2e^-═H₂↑
• C、阳极电极反应为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑
• D、向电解后的溶液中加入铜最多溶解7.04g铜

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：该溶液中铜离子的质量=（1+0.1）mol/L×0.1L×64g/mol=7.04g，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，当阳极析出896mL（标准状况）气体时转移电子的物质的量=

0.896L

22.4L/mol

×4=0.16mol电子，
A．根据转移电子守恒计算阴极上析出铜的质量；
B．根据转移电子守恒判断阴极上析出的物质，从而确定电极反应式；
C．阳极上氢氧根离子放电生成氧气；
D．根据氧气的量计算生成硝酸的量，根据铜和稀硝酸之间的关系式计算．

解答： 解：该溶液中铜离子的质量=（1+0.1）mol/L×0.1L×64g/mol=7.04g，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，当阳极析出896mL（标准状况）气体时转移电子的物质的量=

0.896L

22.4L/mol

×4=0.16mol，
A．若转移0.16mol电子，析出铜的质量=

0.16mol

2

×64g/mol=5.12g，故A错误；
B．根据A知，析出铜的质量为5.12g＜7.04g，则阴极上只有铜离子放电，电极反应式为Cu²⁺+2e^-═Cu，故B错误；
C．阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应而生成氧气，电极反应式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，故C正确；
D．电解方程式为2Cu（NO₃）₂+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃，根据氧气和硝酸的关系式知，
生成硝酸的物质的量=

0.896L

22.4L/mol

×4=0.16mol，
3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，根据稀硝酸和铜之间的关系式知，
溶解铜的质量=

0.16mol

8

×3×64g/mol=3.84g，
故D错误；
故选：C．

点评：本题考查了电解原理，明确阴阳极上得失电子的离子是解本题关键，根据氧气和铜、硝酸之间的关系式结合转移电子守恒进行解答，难度中等．