Question

15．在1LK₂SO₄和CuSO₄的混合溶液中，C（SO₄^2-）=2mol•L^-1，用石墨作电极电解该溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L（标况）气体，则原溶液中k⁺的物质的量浓度为（　　）

• A． 2mol•L^-1
• B． 3 mol•L^-1
• C． 1mol•L^-1
• D． 0.5 mol•L^-1

Answer 1

分析 石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况），则阴极发生Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，n（O₂）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，结合电子守恒及物质的量浓度的计算来解答．

解答 解：石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况），n（O₂）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，则阴极放出氢气也为1mol，
阳极发生电极反应为：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
                                  4mol 4mol 1mol
阴极发生的电极反应为：Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑
                                  1mol 2mol 1mol 2mol 2mol 1mol
c（Cu²⁺）=$\frac{1mol}{1L}$=1mol/L，由电荷守恒可知，原混合溶液中c（K⁺）为2mol/L×2-1mol/L×2=2mol/L，故A正确．
故选A．

点评 本题考查电解原理，明确发生的电极反应及电子守恒是解答本题的关键，题目难度中等．