Question

用惰性电极电解500mLCu（NO₃）₂溶液一段时间后，停止电解，向所得溶液中加入0.1molCu（OH）₂，恰好完全反应时，溶液浓度刚好回复至电解前．则下列说法不正确的是（　　）

• A、电解前电解质溶液的浓度为0.2mol/L（假设溶液体积不变）
• B、
  若用Al--H₂O₂电池（如图）为电解的电源，则理论上应消耗Al的质量为2.7g
• C、若向电解后溶液中加入Fe和Fe₂O₃的混合物至恰好完全溶解，得到标况下0.896LNO气体，所得溶液中加KSCN溶液，无血色出现，则溶液的混合物中含铁元素的质量为4.48g
• D、阳极产生O₂在标况下体积为2.24L

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：加入0.1 mol Cu（OH）₂，溶液浓度恢复至电解前，说明电解硝酸铜溶液后，继续电解硝酸溶液，0.1mol的Cu（OH）₂相当于0.1mol的CuO和0.1mol的H₂O，相当于出来0.1mol的Cu，0.1mol的H₂、O₂，电子转移数：0.1mol×2+0.1mol×2=0.4mol，
A．依据铜原子个数守恒，可知原溶液中含有硝酸铜物质的量为0.1mol，依据C=

n

V

计算硝酸铜的物质的量浓度；
B．若用Al--H₂O₂电池（如图）为电解的电源，依据串联电路特点，各个电极上转移电子数相同，计算消耗铝的质量；
C．所得溶液中加KSCN溶液，无血色出现，说明反应后溶液为硝酸亚铁溶液，依据氮原子守恒计算铁元素质量；
D．阳极为氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，依据转移电子数为0.4mol计算产生氧气的物质的量和标况下体积．

解答： 解：加入0.1 mol Cu（OH）₂，溶液浓度恢复至电解前，说明电解硝酸铜溶液后，继续电解硝酸溶液，0.1mol的Cu（OH）₂相当于0.1mol的CuO和0.1mol的H₂O，相当于出来0.1mol的Cu，0.1mol的H₂、O₂，电子转移：0.1mol×2+0.1mol×2=0.4mol，
A．向所得溶液中加入0.1molCu（OH）₂，溶液浓度恢复至电解前，说明溶液中含有0.1mol铜离子，所以硝酸铜的物质的量浓度为：0.1mol/0.5L=0.2mol/L，故A正确；
B．加入0.1 mol Cu（OH）₂，溶液浓度恢复至电解前，说明电解硝酸铜溶液后，继续电解硝酸溶液，0.1mol的Cu（OH）₂相当于0.1mol的CuO和0.1mol的H₂O，相当于出来0.1mol的Cu，0.1mol的H₂、O₂，电子转移：0.1mol×2+0.1mol×2=0.4mol，而2.7g铝的物质的量为0.1mol，只能提供0.3mol电子，故B错误；
C．向电解后溶液中加入Fe和Fe₂O₃的混合物至恰好完全溶解，得到标况下0.896LNO气体，物质的量为0.04mol，原溶液中共含有0.2mol硝酸根离子，向电解后溶液中加入Fe和Fe₂O₃的混合物至恰好完全溶解，所得溶液中加KSCN溶液，无血色出，说明最后溶液为硝酸亚铁，依据氮原子个数守恒，可知硝酸亚铁的物质的量为（0.2mol-0.04mol）/2=0.08mol，含有二价铁离子物质的量为0.08mol，铁元素质量为0.08mol×56g/mol=4.48g，故C正确；
D．阳极为氢氧根离子放电，电解过程中共转移电子0.4mol，电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，所以产生氧气0.01mol，标况下气体为2.24L，故D正确；
故选：B．

点评：本题考查了原电池、电解池相关知识，明确原电池、电解池工作原理是解题关键，注意各个电极电子转移数目相等，题目难度中等．