Question

將含有0.4molCuSO₄和0.4molNaCl的水溶液1L，用惰性電極電解一段時(shí)間，經(jīng)稱量陰極增重19.2g．求：
（1）陽極上放出的氯氣標(biāo)況下體積為

 

L． （不考慮氣體在水中的溶解）
（2）電解后溶液中H⁺的濃度為

 

mol?L^-1．（電解過程中溶液體積變化忽略不計(jì)）

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）電解硫酸銅和氯化鈉溶液時(shí)，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(dāng)陰極上析出析出銅的物質(zhì)的量為

19.2

64

=0.3mol＜0.4mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算陽極上生成氣體體積；
（2）根據(jù)氫氧根在陽極電子轉(zhuǎn)移為0.4mol，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，反應(yīng)的氫氧根的物質(zhì)的量就是氫離子的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）電解硫酸銅和氯化鈉溶液時(shí)，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(dāng)陰極上析出析出銅的物質(zhì)的量為

19.2

64

=0.3mol，陰極上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.3mol×2=0.6mol，
根據(jù)原子守恒知，溶液中n（Cl^-）=0.2mol，氯離子完全放電時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)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(zhuǎn)移為0.4mol，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，電極反應(yīng)計(jì)算生成氧氣0.1mol，所以陽極生成氣體物質(zhì)的量為0.2mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為4.48L，故答案為：4.48；
（2）氫氧根在陽極電子轉(zhuǎn)移為0.4mol，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，反應(yīng)的氫氧根的物質(zhì)的量就是氫離子的物質(zhì)的量=0.4mol．溶液的體積是1L，濃度為0.4mol?L^-1，
故答案為：0.4．

點(diǎn)評(píng)：本題以電解原理為載體考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算，明確陽極上析出氣體的成分再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等即可解答，題目難度中等．