Question

18．常溫下用石墨電極，電解100mL 0.1mol•L^-1C u（NO₃）₂和0.1mol•L^-1A gNO₃組成的混合溶液，當某一電極上生成的氣體在標準狀況下體積為1.12L時，假設溶液體積不變，下列說法正確的是（　　）

• A． 陰極增重1.72g
• B． 所得溶液 pH＜1
• C． 陰極增重0.64g
• D． 所得溶液pH＞1

Answer 1

分析 用石墨作電極，電解100ml 0.1mol/L的硝酸銅和0.1mol/L的硝酸銀組成的混合溶液，陽極上放電的離子為氫氧根離子，陰極上放電的離子為銀離子、銅離子、氫離子，依據電極得失電子守恒討論產生氣體在陰極和陽極分別進行計算．

解答 解：100ml 0.1mol/L的硝酸銅和0.1mol/L的硝酸銀組成的混合溶液，含有銀離子、銅離子各0.01mol，用石墨作電極電解混合液，當某一電極上生成的氣體在標準狀況下體積為1.12L時：
1、當陰極上生成的氣體體積為1.12L即0.05mol，說明銀離子、銅離子放電完全，溶液中的氫離子放電生成氫氣0.05mol，
陰極：Ag⁺+e^-=Ag；Cu²⁺+2e^-=Cu；2H⁺+2e^-=H₂↑，
轉移電子數：Ag⁺+e^-=Ag；     Cu²⁺+2e^-=Cu；    2H⁺+2e^-=H₂↑，
        0.01 0.01 0.01   0.01 0.02 0.01    0.1  0.1 0.05
共轉移電子數0.01+0.02+0.1=0.13（mol），陰極增重0.01×108+0.01×64=1.72g，故A正確，C錯誤；
陽極為氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應式陽極：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
  4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
 0.13  0.13  $\frac{0.13}{4}$
則反應后溶液中的氫離子濃度為$\frac{0.13-0.1}{0.1}$mol/L=0.3mol/L，則所得溶液pH＜1，故B正確，D錯誤．
故選AB．

點評 本題考查了電解池相關計算，明確電解池工作的原理，抓住陰陽兩極轉移電子守恒是解題關鍵，題目難度中等．