Question

4．在1000mL KNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中c（NO₃^-）=6mol•L^-1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到11.2L氣體（標準狀況），假定電解后溶液體積仍為 1000mL，下列說法正確的是（　�。�

• A． 電解后溶液中c（H⁺）為2 mol•L^-1
• B． 上述電解過程中轉移電子總數為N_A
• C． 電解得到的Cu的物質的量為1 mol
• D． 原混合溶液中 c（K⁺）為5 mol•L^-1

Answer 1

分析 石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到11.2L氣體（標準狀況），
則陰極發生Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，
陽極發生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
n（O₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，結合電子守恒及物質的量濃度的計算來解答．

解答 解：石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到11.2L氣體（標準狀況），n（O₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
陽極發生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
                   2mol   0.5mol
陰極發生Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，
           0.5mol  1mol  0.5mol       1mol   0.5mol 
A．電解后溶液中c（H⁺）為$\frac{2-1}{1}$=1mol/L，故A錯誤；
B．由上述分析可知，電解過程中轉移電子總數為2N_A，故B錯誤；
C．電解得到的Cu的物質的量為0.5mol，故C錯誤；
D．c（Cu²⁺）=$\frac{0.5mol}{1L}$=0.5mol/L，由電荷守恒可知，原混合溶液中c（K⁺）為6mol/L-0.5mol/L×2=5mol/L，故D正確；
故選D．

點評 本題考查電解原理，明確發生的電極反應及電子守恒是解答本題的關鍵，題目難度中等，選項D為學生解答的難點，注意氫氧根離子與氫離子的關系即可解答．