Question

【題目】500mL KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中c（NO3﹣）=6.0mol/L，用鉛蓄電池作電源，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22.4L氣體（標準狀況），假定電解后溶液體積仍為500mL，求（無相應計算過程不得分）
（1）原溶液中K+的濃度？
（2）鉛蓄電池的正極質量改變多少？
（3）若將電解后的溶液恢復到電解前的濃度，加一種什么物質；其質量為多少克？

Answer 1

【答案】
（1）解：石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22.4L氣體（標準狀況），n（O2）= =1mol，

陽極發(fā)生電極反應為：4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O，

4mol 4mol 1mol

陰極發(fā)生的電極反應為：Cu2++2e﹣═Cu、2H++2e﹣═H2↑

1mol 2mol 1mol 2mol 2mol 1mol

c（Cu2+）= =2mol/L，由電荷守恒可知，原混合溶液中c（K+）為6mol/L﹣2mol/L×2=2mol/L，答：原溶液中K+的濃度2mol/L

（2）解：鉛蓄電池的正極的電極反應式為：PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O，而整個電路轉移4mol的電子，所以有2mol的氧化鉛放電，質量變化為：2×（96﹣32）=128g，答：鉛蓄電池的正極質量改變128g
（3）解：電解過程中銅離子放電，水中氫離子放電，所以加入1mol的Cu（OH）2 恢復到電解前的濃度，質量為98g，答：加一種什么物質是氫氧化銅；其質量為98g
【解析】石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22.4L氣體（標準狀況），陰極發(fā)生反應為：Cu2++2e﹣═Cu、2H++2e﹣═H2↑，陽極發(fā)生反應為：4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O，n（O2）= =1mol，結合電子守恒及物質的量濃度的計算來解答．