Question

500mLKNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液中，C(NO₃^-)=6.0mol/L。用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极都收集到22.4L气体(标准状况)．假设电解后溶液的体积仍为500 mL。下列说法正确的是(   )

A．原混合溶液中K＋的浓度为1mol/L                  B．上述电解过程中共转移4mol电子

C．电解得到的Cu的物质的量为0.5mol                 D．电解后溶液中H^＋的浓度为2mol/L

Answer

B

【解析】

试题分析：用石墨作电极电解混合溶液，阳极发生氧化反应2H2O-4e-=O2↑+4H+，由于两个电极都收集到了气体，因此阴极反应式为：Cu2++2e-=Cu，4H++2e-=2H2↑.由于两极均收集到22.4 L气体（标准状况），即1mol气体，故转移电子的物质的量为4mol；生成H2需要电子为2mol，因此Cu2+的物质的量为1mol，浓度为2 mol·L－1，生成Cu单质为1mol；根据溶液中电荷守恒可知c(K＋)=6.0 mol·L－1-2 mol·L－×2=2 mol·L－1；由于阳极生成氧气，同时生成4mol H+，而阴极上只消耗了2mol，因此电解后溶液中的H+物质的量为2mol，由于电解后溶液的体积为500mL，因此电解后溶液中c(H＋)为4 mol·L－1。由上述分析可知，A. 原混合溶液中c(K＋)为2 mol·L－1，A错误；B.上述电解过程中共转移4mol电子，B正确；C.电解得到的Cu的物质的量为1mol，C错误；D.电解后溶液中的c(H＋)为4 mol·L－1，D错误。答案答案B。

【考点定位】考查电解池的相关计算。

【名师点晴】注意掌握电化学计算的方法技巧：①根据电子守恒计算：用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。②根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。③根据关系式计算：根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。例如：， (式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C来计算电路中通过的电量。