Question

10．将0.2mol AgNO₃、0.4mol Cu（NO₃）₂、0.6mol KCl溶于水，配成100mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出0.3mol Cu，此时在另一极上产生的气体体积（标准状况）为（　　）

• A． 3.36 L
• B． 4.48 L
• C． 5.6 L
• D． 6.72 L

Answer 1

分析 混合溶液中发生的反应为AgNO₃+KCl=AgCl+KNO₃，根据方程式知，0.2molAgNO₃完全反应需要0.2molKCl，还剩余0.4molKCl，且同时生成0.2molKNO₃，所以混合后溶液中的溶质为0.2mol KNO₃、0.4mol Cu（NO₃）₂、0.4mol KCl，用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出Cu0.3mol＜0.4mol，根据Cu和转移电子之间的关系式知，转移电子的物质的量=2n（Cu）=2×0.3mol=0.6mol，氯离子完全放电时转移电子物质的量=0.4mol×1=0.4mol，则还有0.2mol电子转移时生成氧气，则生成n（O₂）=$\frac{0.2mol}{4}$=0.05mol，生成n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$n（Cl^-）=$\frac{1}{2}$×0.4mol=0.2mol，再根据V=nV_m计算气体体积．

解答 解：混合溶液中发生的反应为AgNO₃+KCl=AgCl+KNO₃，根据方程式知，0.2molAgNO₃完全反应需要0.2molKCl，还剩余0.4molKCl，且同时生成0.2molKNO₃，所以混合后溶液中的溶质为0.2mol KNO₃、0.4mol Cu（NO₃）₂、0.4mol KCl，用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出Cu0.3mol＜0.4mol，根据Cu和转移电子之间的关系式知，转移电子的物质的量=2n（Cu）=2×0.3mol=0.6mol，氯离子完全放电时转移电子物质的量=0.4mol×1=0.4mol，则还有0.2mol电子转移时生成氧气，则生成n（O₂）=$\frac{0.2mol}{4}$=0.05mol，生成n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$n（Cl^-）=$\frac{1}{2}$×0.4mol=0.2mol，生成气体V=nV_m=（0.2+0.05）mol×22.4L/mol=5.6L，
故选C．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断及计算能力，明确离子共存条件、电解时溶液中溶质成分及其物质的量是解本题关键，注意氯离子和银离子的反应，为易错题．