Question

13．用Zn、Cu電極和CuSO₄ 溶液組成的原電池電解飽和AgNO₃溶液，已知過了一段時間后，Cu電極質量增加了3mg，一段時間電解時通過的電流恒為I，時間為t，電子的電量為e，則阿伏加德羅常數的表達式為$\frac{32000It}{3e}$mol^-1，這段時間里電解池的陽極產生氣體的體積為0.525mL（換算成標準狀況下）

Answer 1

分析 原電池中，Cu電極為正極，正極電極反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，電解池中，陽極發生氧化反應，陽極電極反應式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，根據電子轉移守恒，結合電極反應式計算解答．

解答 解：通過的電流恒為I，時間為t，電子的電量為e，則轉移電子數目為$\frac{It}{e}$，
原電池中，Cu電極為正極，正極電極反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，Cu電極質量增加了3mg，即析出Cu的質量為3mg，則：$\frac{3×1{0}^{-3}g}{64g/mol}$×2×N_A=$\frac{It}{e}$，故N_A=$\frac{32000It}{3e}$mol^-1；
電解池中，陽極發生氧化反應，陽極電極反應式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，則n（O₂）=$\frac{3×1{0}^{-3}g}{64g/mol}$×2×$\frac{1}{4}$，故V（O₂）=$\frac{3×1{0}^{-3}g}{64g/mol}$×2×$\frac{1}{4}$×22.4L/mol=0.525×10^-3L=0.525mL，
故答案為：$\frac{32000It}{3e}$mol^-1；0.525mL．

點評 本題考查原電池、電解池的有關計算，明確發生的反應是解題關鍵，注意利用電子注意守恒解答．