Question

將1L含有0.4molCuSO₄和0.2molNaCl 的水溶液用惰性電極電解一段時間后．
（1）若在一個電極上得到0.1molCu，另一電極上析出氣體（在標準狀況下）的體積是

 

 L．
（2）若在一個電極上恰好得到0.4molCu，另一電極上再析出氣體（在標準狀況下）的體積是

 

 L．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：電解硫酸銅和氯化鈉溶液時，陽極上氯離子先放電，然后氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，后氫離子放電，根據陰極上析出析出銅的物質的量結合轉移電子守恒計算陽極上生成氣體體積．

解答： 解：（1）電解硫酸銅和氯化鈉溶液時，陽極上氯離子先放電，然后氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，后氫離子放電，當陰極上析出析出銅的物質的量為0.1mol，陰極上轉移電子的物質的量=0.1mol×2=0.2mol，根據原子守恒知，溶液中n（Cl^-）=0.2mol，氯離子完全放電時轉移電子的物質的量=0.2mol×1=0.2mol，
所以陽極上沒有氧氣生成，則陽極上生成的氣體全部是氯氣，根據轉移電子守恒得生成氯氣的體積=

0.2mol

2

×22.4L/mol=2.24L，
故答案為：2.24；
（2）電解硫酸銅和氯化鈉溶液時，陽極上氯離子先放電，然后氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，后氫離子放電，當陰極上析出析出銅的物質的量為0.4mol，
陰極上轉移電子的物質的量=0.4mol×2=0.8mol，根據原子守恒知，溶液中n（Cl^-）=0.2mol，產生氯氣是0.1mol，氯離子完全放電時轉移電子的物質的量=0.2mol×1=0.2mol，所以陽極上有氧氣生成，還0.6mol的電子是氫氧根離子放電，4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，生成0.15mol的氧氣，所以另一電極上再析出氣體氧氣（在標準狀況下）的體積是0.15mol×22.4L/mol=3.36L，故答案為：3.36．

點評：本題考查了電解原理，明確陰陽極上離子放電順序是解本題關鍵，注意要首先根據轉移電子相等判斷陽極上生成氣體成分，再計算其體積，為易錯點．