Question

500mL KNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中c（NO₃^-）=0.6mol?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2.24L氣體（標準狀況下），假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是（　　）

• A、原混合溶液中c（K⁺）為0.2 mol?L^-1
• B、上述電解過程中共轉移0.2 mol電子
• C、電解得到的Cu的物質的量為0.05 mol
• D、電解后溶液中c（H⁺）為0.2 mol?L^-1

Answer 1

分析：電解硝酸鉀和硝酸銅混合溶液時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上先銅離子放電生成銅單質，當銅離子完全析出時，氫離子放電生成氫氣，根據得失電子守恒計算銅的物質的量，再結合電荷守恒計算鉀離子的濃度，據此分析解答．

解答：解：電解硝酸鉀和硝酸銅混合溶液時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上先銅離子放電生成銅單質，當銅離子完全析出時，氫離子放電生成氫氣，氣體的物質的量=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol；
每生成1mol氧氣轉移4mol電子，每生成1mol氫氣轉移2mol電子，每生成1mol銅轉移2mol電子，
所以根據轉移電子守恒得銅的物質的量=

0.1mol×4-0.1mol×2

2

=0.1mol，
則銅離子的物質的量濃度=

0.1mol

0.5L

=0.2mol/L，
根據電荷守恒得鉀離子濃度=0.6mol?L^-1-0.2mol/L×2=0.2mol/L，
A．根據分析知，原混合溶液中c（K⁺）為0.2 mol?L^-1，故A正確；
B．轉移電子的物質的量=0.1mol×4=0.4mol，故B錯誤；
C．根據以上分析知，銅的物質的量為0.1mol，故C錯誤；
D．當電解硝酸銅時溶液中生成氫離子，當電解硝酸鉀溶液時，實際上是電解水，所以電解后氫離子的物質的量為氧氣的4倍，為0.1mol×4=0.4mol，則氫離子濃度=

0.4mol

0.5L

=0.8mol/L，故D錯誤；
故選：A．

點評：本題考查了電解原理，明確離子放電順序是解本題關鍵，結合轉移電子守恒、電荷守恒來分析解答，難度中等．