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

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+，
A．c（Cu2+）==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．