Question

500mLKNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中c（NO₃^－）为6.0mol•L^－1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收到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^＋）为4mol/L

B．电解后加入1molCu（OH）₂可使溶液复原

C．电解后溶液中c（H^＋）为8mol/L

D．原溶液中c（Cu^2＋）为1mol/L

Answer

B

【解析】

试题分析：KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，阳极上的电极反应式：4OH--4e-=2H2O+O2↑，当产生22.4L即1mol（标准状况）氧气时，转移电子是4mol，阴极上先发生电极反应：Cu2++2e-＝Cu，然后是：2H++2e-＝H2↑，在阴极上生成1mol的氢气时，转移电子是2mol，所以铜离子共得到电子是2mol，所以铜离子的物质的量为1mol，c（Cu2+）=2mol/L。A．根据c（Cu2+）=2mol/L，所以Cu（NO3）2的浓度是2mol/L，其中的c（NO3-）=4.0mol/L，但是总共的c（NO3-）=6.0mol/L，所以原混合溶液中硝酸钾的浓度是2mol/L，所以c（K+）为2mol/L，A错误；

B．根据电解什么补什么的原则，电解产物是1molCu，1molO2和1molH2，相当于1molCu（OH）2的组成，电解后加入1molCu（OH）2可使溶液复原，B正确；

C．阳极上的电极反应式：4OH--4e-=2H2O+O2↑，当产生22.4L即1mol（标准状况）氧气时，转移电子是4mol，消耗了氢氧根离子是4mol，阴极上发生了电极反应2H++2e-=H2↑，在阴极上生成1mol的氢气时，转移电子是2mol，消耗的氢离子是2mol，所以相当于溶液中含有2mol的氢离子，所以电解后溶液中，如果是忽略体积变化，则c（H+）=2mol÷0.5L=4mol/L，C错误；

D．结合分析可知溶液里c（Cu2+）=2mol/L，D错误；答案选B。

【考点定位】考查电解池的工作原理知识

【名师点晴】注意离子的放电顺序在解题中的应用以及电子守恒的思想的应用是解题关键，KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液进行电解，根据两极上的放电顺序确定放电的离子，根据电子守恒结合两极均收到22.4L气体（标准状况）进行计算。注意守恒法的灵活应用。