Question

500mlKNO₃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22.4L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500ml，下列说法正确的是（　　）

A．原混合溶液中c（K⁺）=4mol?L^-1

B．电解得到的Cu的物质的量为0.5mol

C．电解后溶液中c（H⁺）=2mol?L^-1

D．向电解后的溶液中加入一定量的Cu（OH）₂可恢复为原溶液

Answer 1

分析：石墨作电极电解此溶液时，阳极发生的反应为：4OH^-═2H₂O+O₂↑+4e^-，
阴极上发生的电极反应为：Cu²⁺+2e^-═Cu，2H⁺+2e^-═H₂↑，
两极均收集到22.4L（标况）气体，即均生成1mol的气体，阳极生成1mol氧气说明转移了4mol电子，而阴极上生成的1molH₂只得到了2mol电子，所以剩余2mol电子由铜离子获得，且溶液中有1molCu²⁺，
再根据溶液为电中性，遵循电荷守恒可得钾离子物质的量浓度，从该溶液中析出Cu、H₂、O₂，
所以电解后加入一定量的Cu（OH）₂可恢复为原溶液．

解答：解：石墨作电极电解此溶液时，阳极发生的反应为：4OH^-═2H₂O+O₂↑+4e^-，
阴极上发生的电极反应为：Cu²⁺+2e^-═Cu，2H⁺+2e^-═H₂↑，
两极均收集到22.4L（标况）气体，即均生成1mol的气体，阳极生成1mol氧气说明转移了4mol电子，而阴极上生成的1molH₂只得到了2mol电子，所以剩余2mol电子由铜离子获得，且溶液中有1molCu²⁺，
A．c（Cu²⁺）=

1mol

0.5L

=2mol/L，由电荷守恒可得c（K⁺）=6mol?L^-1-2mol/L×2=2mol/L，故A错误；
B．由以上分析可知，溶液中有1molCu²⁺，Cu²⁺+2e^-═Cu，所以电解得到的Cu的物质的量为1mol，故B错误；
C．电解后，c（K⁺）=2mol/L，c（NO₃^-）=6mol?L^-1，则由电荷守恒可得c（H⁺）=6mol?L^-1-2mol/L=4mol/L，故C错误；
D．从该溶液中析出Cu、H₂、O₂，所以电解后加入一定量的Cu（OH）₂可恢复为原溶液，故D正确；
故选D．

点评：本题考查电解池的工作原理以及溶液中的电荷守恒思想，明确离子的放电顺序及发生的电极反应是解答本题的关键，题目难度中等．