Question

9．用石墨电极电解100mL H₂SO₄与CuSO₄的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu²⁺的物质的量浓度为（　　）

• A． 0.5mol/L
• B． 1mol/L
• C． 2mol/L
• D． 4mol/L

Answer 1

分析 用石墨电极电解100mL H₂SO₄与CuSO₄的混合液，阳极上电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O、阴极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，两极均收集到2.24L（标况）气体，则阴阳极上得到气体物质的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，串联电路中转移电子相等，根据转移电子相等计算铜离子的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算铜离子物质的量浓度．

解答 解：用石墨电极电解100mL H₂SO₄与CuSO₄的混合液，阳极上电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O、阴极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，两极均收集到2.24L（标况）气体，则阴阳极上得到气体物质的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，阳极上转移电子物质的量=4n（O₂）=4×0.1mol=0.4mol，生成氢气转移电子物质的量=2n（H₂）=2×0.1mol=0.2mol，串联电路中转移电子相等，根据转移电子相等得n（Cu²⁺）=$\frac{0.4mol-0.2mol}{2}$=0.1mol，c（Cu²⁺）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，故选B．

点评 本题以电解原理为载体考查物质的量的有关计算，侧重考查学生分析计算能力，利用转移电子守恒进行计算即可，知道每个电极上生成气体与转移电子之间的关系式，题目难度不大．