Question

用惰性電極電解1mol/L CuSO₄和0.1mol/L Cu（NO₃）₂的混合液100mL，當(dāng)陽極析出896mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時，切斷電源，若溶液仍為100mL，下列說法正確的是（　�。�

• A、陰極析出7.04g銅
• B、陰極電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-═Cu；2H⁺+2e^-═H₂↑
• C、陽極電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑
• D、向電解后的溶液中加入銅最多溶解7.04g銅

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：該溶液中銅離子的質(zhì)量=（1+0.1）mol/L×0.1L×64g/mol=7.04g，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，當(dāng)陽極析出896mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

0.896L

22.4L/mol

×4=0.16mol電子，
A．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算陰極上析出銅的質(zhì)量；
B．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒判斷陰極上析出的物質(zhì)，從而確定電極反應(yīng)式；
C．陽極上氫氧根離子放電生成氧氣；
D．根據(jù)氧氣的量計(jì)算生成硝酸的量，根據(jù)銅和稀硝酸之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答： 解：該溶液中銅離子的質(zhì)量=（1+0.1）mol/L×0.1L×64g/mol=7.04g，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，當(dāng)陽極析出896mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

0.896L

22.4L/mol

×4=0.16mol，
A．若轉(zhuǎn)移0.16mol電子，析出銅的質(zhì)量=

0.16mol

2

×64g/mol=5.12g，故A錯誤；
B．根據(jù)A知，析出銅的質(zhì)量為5.12g＜7.04g，則陰極上只有銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-═Cu，故B錯誤；
C．陽極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，故C正確；
D．電解方程式為2Cu（NO₃）₂+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃，根據(jù)氧氣和硝酸的關(guān)系式知，
生成硝酸的物質(zhì)的量=

0.896L

22.4L/mol

×4=0.16mol，
3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，根據(jù)稀硝酸和銅之間的關(guān)系式知，
溶解銅的質(zhì)量=

0.16mol

8

×3×64g/mol=3.84g，
故D錯誤；
故選：C．

點(diǎn)評：本題考查了電解原理，明確陰陽極上得失電子的離子是解本題關(guān)鍵，根據(jù)氧氣和銅、硝酸之間的關(guān)系式結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒進(jìn)行解答，難度中等．