Question

用石墨作電極電解500mL Cu（NO₃）₂溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22.4L氣體（標準狀況），下列說法不正確的是（　　）

A．原混合溶液中c（Cu²⁺）為2mol?L^-1

B．上述電解過程中共轉移4mol電子

C．電解得到的Cu的物質的量為0.5mol

D．陰極先析出銅再析出氫氣

Answer 1

分析：電解硝酸銅溶液時，先發生的電極反應為：陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上銅離子放電生成銅單質；銅離子完全析出后，陰極上氫離子放電生成氫氣．

解答：解：標況下，22.4L氣體的物質的量為1mol，兩電極上都析出1mol氣體，即兩極上分別析出1mol氫氣和氧氣．
A、當陰極上析出氫氣，陽極上析出氧氣時，電池反應式為：
2H₂O

電解  .

2H₂ ↑+O₂↑
            2mol  1mol
            1mol   0.5mol
當析出1mol氫氣時，析出0.5mol氧氣；剩余的0.5mol氧氣是析出銅時析出的．
當陰極上析出銅，陽極上析出氧氣時，電池反應式為：
2Cu（NO₃）₂+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃
                    2mol  1mol
                    1mol  0.5mol
所以析出的銅的物質的量為1mol，
硝酸銅的物質的量濃度=

1mol

0.5L

=2mol/L，故A正確．
B、生成1mol氧氣需要轉移電子4mol，故B正確．
C、通過A的分析知，析出銅的物質的量為1mol，故C錯誤．
D、電解質溶液中銅離子的放電能力大于氫離子放電能力，所以先析出銅單質后析出氫氣，故D正確．
故選C．

點評：本題以電解原理為載體考查了物質的量的有關計算，難度不大，明確離子的放電順序是解本題的關鍵．