Question

4．電解100ml含c（H⁺）=0.40mol/L的下列溶液．當電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質量最大的是（　　）

• A． 0.10mol/L Ag⁺
• B． 0.20mol/L Zn²⁺
• C． 0.20mol/L Cu²⁺
• D． 0.20mol/L Pb²⁺

Answer 1

分析 在電解池中，陰極上陽離子的放電順序是：銀離子＞銅離子＞氫離子，只有放電順序在H⁺前的才析出金屬，根據電極反應結合電子守恒來計算即可．

解答 解：Zn²⁺和Pb²⁺的放電順序都在H⁺后面，所以含有這兩種陽離子的鹽溶液中，陰極上放出H₂，而含有銀離子和銅離子這兩種陽離子的鹽溶液中，Ag和Cu金屬先在陰極析出．
A、0.10mol∕LAg⁺在氫離子之前放電，金屬銀的質量是 0.1mol/L×0.1L×108g/mol=1.08g；
B、Zn²⁺的放電順序在H⁺后面，所以含有這種陽離子的鹽溶液中，陰極上放出H₂，不會析出金屬；
C、銅離子先放電，100mL0.20mol∕LCu²⁺就會得到0.04mol電子，所以析出金屬銅的質量為：$\frac{1}{2}$×0.04mol×64g/mol=1.28g；
D、Pb²⁺的放電順序在H⁺后面，所以含有這種陽離子的鹽溶液中，陰極上放出H₂，不會析出金屬．
所以析出金屬質量最大的是0.20mol∕LCu²⁺．
故選C．

點評 本題考查學生電解池上陰極上離子的放電順序并結合電子守恒來計算析出金屬的質量，綜合性較強，難度較大．