Question

用惰性電極電解500mL含CuSO₄和NaCl各1mol的溶液，當有3mol電子轉移時，停止電解，
求：（1）電極上有多少克銅析出？
（2）陽極在標準狀況下有多少升氣體生成？（不考慮氣體在水中的溶解）

Answer 1

分析：根據電極反應和轉移的電子數來計算兩個電極中陰極析出銅的質量和陽極產生的氣體的質量．

解答：解：（1）電解500mL含CuSO₄和NaCl各1mol的溶液時，當有3mol電子轉移，陰極反應先發生Cu²⁺+2e^-→Cu，所有銅離子為1mol全部參與電解反應，只會轉移2mol的電子，
故陰極上氫離子也要放電，電極反應式為：2H⁺+2e^-→H₂↑，需要再轉移1mon電子，所以陰極上析出金屬銅的質量m=nM=1mol×64g/mol=64g，
答：電極上有64g銅析出；
（2）陽極反應為：2Cl^-→2e^-+Cl₂↑，只有1mol的Cl^-，所以只能轉移1mol電子，生成0.5mol的氯氣，陽極上接著放電的是氫氧根離子，即4OH^-→4H₂O+O₂↑+4e^-，還要轉移2mol電子，當轉移2mol電子時，生成氧氣的物質的量是0.5mol，所以陽極上生成的氣體有0.5mol的氯氣和0.5mol的氧氣，共1mol，即標準狀況下有22.4L升氣體生成，
答：陽極在標準狀況下有22.4L氣體生成．

點評：本題考查學生電解原理的知識，注意電解池兩極轉移電子數相等的電子守恒思想的運用，可以根據所學知識來回答，難度不大．