Question

500 mL KNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液中c(NO₃^-)＝6.0 mol/L，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22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是

A．电解后溶液中c(H^＋)为2 mol/L

B．上述电解过程中共转移2 mol电子

C．电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol

D．原混合溶液中c(K^＋)为2 mol/L

Answer

D

【解析】

试题分析：根据电解池原理，电解池中阴极是阳离子放电，先发生：Cu2++2e— = Cu，后发生2H++2e— = H2↑；阳极是阴离子放电：4OH—－4e—=O2↑+2H2O。两极共产生气体的物质的量均为1mol，由于阳极只有氧气产生，且两极转移电子数目相等。依据4OH—-4e—==O2↑+2H2O，产生1mol氧气转移4mol电子，所以在整个电路中共转移电子4mol，B错；依据阴阳两极得失电子数目相等的原则，生成1mol氢气转移2mol电子，而线路中共转移了4mol电子，所以Cu2+得到2mol电子，则消耗1mol Cu2+，所以Cu2+的物质的量为1mol，可知C错误；再推出Cu2+的物质的量浓度为2mol/L，依据溶液显电中性，溶液中阳离子所带总电荷与阴离子所带总电荷相等：c(K+)+2c(Cu2+)==c(NO3-)＝6 mol/L，可推知c(K+)=2 mol/L，D正确；根据前面分析，共消耗OH— 4mol，消耗H+ 2mol，所以溶液中的H+物质的量为 2mol，浓度为4mol/L，A错误。选B。

考点：电解池工作原理、电子转移的计算。

【名师点睛】电解池中有关量的计算或判断方法

主要包括以下几方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。解题方法：