500m L 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),假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确的是( )
①原混合溶液中c(K+)= 4mol·L-1②原混合溶液中c(K+)= 2mol·L-1
③电解得到的Cu的物质的量为0.5mol④电解后溶液中c(H+)=2mol·L-1
⑤向电解后的溶液中加入一定量的CuO可恢复为原溶液
⑥向电解后的溶液中加入一定量的Cu(OH)2可恢复为原溶液
⑦上述电解过程中共转移了4mol电子⑧电解后溶液中c(H+)=4mol·L-1
A.②⑥⑦⑧ B.①④⑤⑦ C.②⑤⑦⑧ D.①③④⑥
【答案】A
【解析】
试题分析:根据题意知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),则阳极反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极反应为:Cu2++2e-=Cu 、2H++2e-=H2↑。既然在阴极有氢气的析出,所以铜离子已全部放电。由于两极气体均为1mol,故电路中有4 mol电子的转移,可算出原溶液中的n(Cu2+)=1 mol。原溶液中有:Cu(NO3)2 1 mol,电解得到的Cu的物质的量为1mol,进而可求出KNO3 为1 mol,原混合溶液中c(K+)= 2mol·L-1;电解可分为两个阶段:首先是硝酸铜电解,析出铜和氧气及生成硝酸;第二阶段:电解水,所以向电解后的溶液中加入一定量的Cu(OH)2可恢复为原溶液,最终溶液的c(H+)为4 mol·L-1,综上所述,选A。
考点:考查电解原理的应用。