Question

400mL NaNO₃和AgNO₃的混合溶液中c（NO₃^-）=4mol/L，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11.2L氣體（標準狀況），假設電解后溶液體積仍為400mL．試計算：
（1）上述電解過程中轉移電子的物質的量；
（2）電解后溶液中的c（H⁺）．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：根據離子放電順序可知，陽極是氫氧根離子放電生成氧氣，陰極先是Ag⁺放電生成Ag，陰極有氣體生成，則溶液中H⁺離子放電生成氫氣，電解后溶液中溶質為NaNO₃和HNO₃，
（1）根據n=

V

Vm

計算氧氣物質的量，結合氧元素化合價變化計算轉移電子物質的量；
（2）溶液體積不變，溶液中鈉離子、硝酸根濃度不變，根據電荷守恒可知，電解后溶液中的c（H⁺）=c（Ag⁺），根據電子轉移守恒計算n（Ag⁺）．

解答： 解：根據離子放電順序可知，陽極是氫氧根離子放電生成氧氣，陰極先是Ag⁺放電生成Ag，陰極有氣體生成，則溶液中H⁺離子放電生成氫氣，電解后溶液中溶質為NaNO₃和HNO₃，
（1）氧氣物質的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，反應氧元素化合價由-2價升高為0價，故轉移電子物質的量=0.5mol×2×[0-（-2）]=2mol，
答：轉移電子物質的量為2mol；
（2）陰極生成氫氣物質的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，根據電子轉移守恒可知n（Ag⁺）=

2mol-0.5mol×2

1

=1mol，溶液體積不變，溶液中鈉離子、硝酸根濃度不變，根據電荷守恒可知，電解后溶液中的c（H⁺）=c（Ag⁺）=

1mol

0.4L

=2.5mol/L，
答：電解后溶液中c（H⁺）=2.5mol/L．

點評：本題考查電解有關計算，明確發生的反應是關鍵，注意根據電子轉移守恒進行解答，難度中等．