Question

用石墨電極電解CuSO₄和KNO₃的混合溶液500 mL，經一段時間電解后，兩極都得到11.2 L氣體（標準狀況下體積），則此混合液中硫酸銅的物質的量濃度為

A．0.5 mol/L

B．0.8 mol/L

C．1 mol/L

D．1.5 mol/L

Answer 1

C

試題分析：惰性電極電解硫酸銅和硝酸鉀的混合液，陽極是溶液中的陰離子放電，陰極是溶液中的陽離子放電。溶液中陰離子的放電順序是OH^－＞NO₃^－，氫氧根離子失電子生成氧氣，陽極電極反應為：4OH^--4e^-＝2H₂O+O₂↑；溶液中陽離子放電順序Cu²⁺＞H⁺，因此陰極電極反應依次為：Cu²⁺+2e^-＝Cu、2H⁺+2e^-＝H₂↑。由于在兩極均生成11.2L標準狀況下的氣體，這說明陰極氫離子也放電，即銅離子已完全放電析出單質銅。氧氣和氫氣的物質的量均為11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，依據電子得失守恒可知n(O₂)×4＝n(Cu)×2＋n(H₂)×2，解得n(Cu)＝0.5mol，則溶液中銅離子物質的量也是0.5mol，所以此混合液中硫酸銅的物質的量濃度＝0.5mol÷0.5L＝1mol/L，答案選C。