Question

12．將1L含有0.4mol CuSO₄和0.2mol NaCl 的水溶液用惰性電極電解，一段時間后，在一個電極上得到0.3mol Cu，另一電極上析出氣體（在標準狀況下）的體積是多少？通過多少mol電子？

Answer 1

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，當陰極上析出析出銅的物質的量為0.3mol＜0.4mol，根據轉移電子守恒計算陽極上生成氣體體積和電子轉移量．

解答 解：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0.3mol，陰極上轉移電子的物質的量=0.3mol×2=0.6mol，即電子轉移量是0.6mol，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，生成氯氣0.1mol；所以陽極上有氧氣生成，電極上電子轉移為0.4mol，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，電極反應計算生成氧氣0.1mol，所以陽極生成氣體物質的量為0.2mol，標準狀況下氣體的體積為4.48L，答：另一電極上析出氣體（在標準狀況下）的體積是4.48L；通過0.6mol電子．

點評 本題以電解原理為載體考查了物質的量的有關計算，明確陽極上析出氣體的成分再結合轉移電子相等即可解答，題目難度中等．