Question

500mL KNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中c（NO₃^-）=6mol?L^-1，用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），假设电解前后溶液的体积不变，求（1）原混合溶液中 c （K⁺）是多少？（2）电解后溶液中c（H⁺）是多少？

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

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）=

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）=

22.4L

22.4L/mol

=1mol
阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
            4mol  1mol
阴极发生Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，
       1mol  2mol 1mol   2mol 1mol 
（1）c（Cu²⁺）=

1mol

0.5L

=2mol/L，由电荷守恒可知，原混合溶液中c（K⁺）为6mol/L-2mol/L×2=2mol/L；
答：原混合溶液中 c （K⁺）是2 mol?L^-1；
（2）电解后溶液中c（H⁺）为

4mol-2mol

0.5L

=4mol/L；
答：电解后溶液中c（H⁺）是4mol/L．

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，选项D为学生解答的难点，注意氢氧根离子与氢离子的关系即可解答．