Question

13．250mL K₂SO₄和CuSO₄的混合溶液中c（SO₄^2-）=0.5mol•L^-1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集到1.12 L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．假定電解后溶液體積仍為250mL，下列說法不正確的是（　�。�

• A． 電解得到Cu的質(zhì)量為3.2 g
• B． 上述電解過程中共轉(zhuǎn)移電子0.2 mol
• C． 電解后的溶液中c（H⁺）=0.2 mol•L^-1
• D． 原混合溶液中c（K⁺）=0.6 mol•L^-1

Answer 1

分析 石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集到1.12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），
則陰極發(fā)生反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，
陽極發(fā)生反應(yīng)為：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
n（O₂）=n（H₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，結(jié)合電子守恒及物質(zhì)的量濃度的計算來解答．

解答 解：石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集1.12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），n（O₂）=n（H₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
陽極發(fā)生 4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
          0.2mol  0.05mol
陰極發(fā)生Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，
   0.05mol 0.1mol 0.1mol 0.1mol 0.1mol 0.05mol 
A．電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.05mol，質(zhì)量為：64g/mol×0.05mol=3.2g，故A正確；
B．由上述分析可知，電解過程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為：0.05mol×4=0.2mol，故B正確；
C．電解后溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度為：c（H⁺）=$\frac{0.2mol-0.1mol}{0.25L}$=0.4mol/L，故C錯誤；
D．c（Cu²⁺）=$\frac{0.05mol}{0.25L}$=0.2mol/L，由電荷守恒可知，原混合溶液中c（K⁺）為：0.5mol/L×2-0.2mol/L×2=0.6mol/L，故D正確；
故選C．

點評 本題考查電解原理的應(yīng)用，題目難度中等，明確發(fā)生的電極反應(yīng)及電子守恒是解答本題的關(guān)鍵，注意氫氧根離子與氫離子的關(guān)系和電解質(zhì)溶液中電荷守恒的計算應(yīng)用．