Question

【題目】500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，c（NO3-）=6.0mol/L．用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極都收集到22.4L氣體（標準狀況），假設電解后溶液的體積仍為500mL．下列說法正確的是（　　）

A. 原混合溶液中K+的物質的量濃度為1mol/L

B. 上述電解過程中共轉移4mol電子

C. 加入CuO可使溶液恢復到原來的成分和濃度

D. 電解后溶液中H+的物質的量濃度為2mol/L

Answer 1

【答案】B

【解析】KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，陽極上的電極反應式：4OH--4e-=2H2O+O2↑，當產生22.4L即1mol（標準狀況）氧氣時，轉移電子是4mol，陰極上先發生電極反應：Cu2++2e-=Cu，然后是：2H++2e-=H2↑，在陰極上生成1mol的氫氣時，轉移電子是2mol，所以銅離子共得到電子是2mol，所以銅離子的物質的量為1mol，所以c（Cu2+）=2mol/L。A、根據c（Cu2+）=2mol/L，所以Cu（NO3）2的濃度是2mol/L，其中的c（NO3-）=4.0mol/L，但是總共的c（NO3-）=6.0mol/L，所以原混合溶液中硝酸鉀的濃度是2mol/L，所以c（K+）為2mol/L，選項A錯誤；B、陽極上的電極反應式：4OH--4e-=2H2O+O2↑，當產生22.4L即1mol（標準狀況）氧氣時，轉移電子是4mol，所以電解過程中共轉移4mol電子，選項B正確；C、根據陰極上發生電極反應：Cu2++2e-=Cu，銅離子的物質的量為1mol，然后是：2H++2e-=H2↑，在陰極上生成1mol的氫氣；陽極上的電極反應式：4OH--4e-=2H2O+O2↑，當產生1mol氧氣；所以應加入1molCuO和1mol水或直接加入1molCu(OH)2可使溶液恢復到原來的成分和濃度，選項C錯誤；D、陽極上的電極反應式：4OH--4e-=2H2O+O2↑，當產生22.4L即1mol（標準狀況）氧氣時，轉移電子是4mol，消耗了氫氧根離子是4mol，陰極上發生了電極反應2H++2e-=H2↑，在陰極上生成1mol的氫氣時，轉移電子是2mol，消耗的氫離子是2mol，所以相當于溶液中含有2mol的氫離子，所以電解后溶液中，如果是忽略體積變化，則c（H+）==4mol/L，但是體積是變化的，選項D錯誤。答案選B。