Question

用惰性電極電解KCl和CuSO₄的混合溶液，當(dāng)電路中通過0.4mol電子時，陰陽兩極都產(chǎn)生0.14mol的氣體，試分析與計算：
（1）陰極析出的銅的質(zhì)量為多少．
（2）陽極析出的兩種氣體的物質(zhì)的量分別為多少．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：當(dāng)電路中通過0.4mol電子的電量時，陰陽兩極都產(chǎn)生0.14mol的氣體，陰極產(chǎn)生的氣體為H₂，陽極產(chǎn)生的氣體為Cl₂和O₂，生成0.14molH₂轉(zhuǎn)移電子為0.14mol×2=0.28mol，所以陰極析出Cu的物質(zhì)的量=

0.4mol-0.28mol

2

=0.06mol．令陽極氣體中Cl₂、O₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量列方程計算，據(jù)此判斷整個電解過程中各階段發(fā)生的反應(yīng)，據(jù)此計算．

解答： 解：（1）根據(jù)題意可知，當(dāng)電路中通過0.4mol電子的電量時，陰陽兩極都產(chǎn)生0.14mol的氣體，陰極產(chǎn)生的氣體為H₂，陽極產(chǎn)生的氣體為Cl₂和O₂，
生成0.14molH₂轉(zhuǎn)移電子為0.14mol×2=0.28mol，所以陰極析出Cu的物質(zhì)的量=

0.4mol-0.28mol

2

=0.06mol，質(zhì)量是0.06mol×64g/mol=3.84g，
答：陰極析出的銅的質(zhì)量為3.84g；
（2）令陽極氣體中Cl₂、O₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量，則：x+y=0.14，2x+4y=0.4，解得x=0.08，y=0.06，
答：陽極析出的兩種氣體Cl₂、O₂的物質(zhì)的量分別為0.08mol和0.06mol．

點評：本題考查電解的計算，難度較大，主要考查學(xué)生的分析能力，根據(jù)陰陽兩極的氣體物質(zhì)的量判斷氣體的成分是解題的關(guān)鍵．