Question

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

 

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）

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（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

19.2

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

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

19.2

64

=0.3mol，陰極上轉移電子的物質的量=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，故答案為：4.48；
（2）氫氧根在陽極電子轉移為0.4mol，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，反應的氫氧根的物質的量就是氫離子的物質的量=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．