Question

2．用鉑電極電解CuSO₄和KNO₃的混合溶液500mL，經(jīng)過一段時間后，兩極均得到標準狀況下11.2L的氣體，則原混合溶液中CuSO₄的物質的量濃度為（　　）

• A． 0.5　mol•L^-1
• B． 0.8　mol•L^-1
• C． 1.0　mol•L^-1
• D． 1.5　mol•L^-1

Answer 1

分析 用Pt電極電解1L含CuSO₄和KNO₃混合溶液，溶液中陽離子放電順序Cu²⁺＞H⁺，陽極電極反應為溶液中陰離子氫氧根離子失電子生成氧氣：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，依據(jù)兩極生成氣體物質的量結合電解過程中電子守恒計算便可求解．

解答 解：用Pt電極電解1L含CuSO₄和KNO₃混合溶液，在兩極均生成標準狀況下的氣體11.2L，氣體的物質的量為n=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
溶液中陽離子放電順序Cu²⁺＞H⁺，陽極電極反應為溶液中陰離子氫氧根離子失電子生成氧氣：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，生成0.5molO₂，需電子為4×0.5mol=2mol；
陰極電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，生成0.5molH₂，需0.5mol×2=1mol電子，依據(jù)電子守恒，銅離子得到電子1mol，反應的銅離子物質的量0.5mol，所以Cu²⁺的物質的量濃度C=$\frac{0.5mol}{0.5L}$=1.0mol/L，
故選C．

點評 本題考查了電極原理的計算應用，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意電子守恒的計算應用和正確書寫電極反應，明確電極的放電順序為解答該題的關鍵，題目難度中等．