Question

如图，A为直流电源，B为电解槽，c、d为石墨电极，B中存放有100 mL NaCl和CuCl₂的混合溶液，其中Cu²⁺的物质的量浓度为0.1 mol·L^-1，闭合K，d极收集到标准状况下448 mL一种气体甲，该气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。气体体积均在标准状况下测定，假设溶液的体积变化忽略不计，不考虑电解产生的气体溶解和吸收。请回答下列问题。

(1)A电源的a极是，d极发生反应的电极反应式是__________________。

(2)c极理论上收集到的气体的体积是_______________(标准状况下)。

(3)假设100 mL溶液中，c(Cu²⁺)=a mol·L^-1，c(Na⁺)=b mol·L^-1，Cu²⁺完全放电后，理论上d极产生甲气体的体积V范围是_______________(用带a、b的代数式表示)。

Answer 1

(1)负极  2Cl^--2e^-Cl₂↑

(2)224 mL

(3)2.24a L≤V≤(2.24a+1.12b) L

解析：(1)由d极上产生的是Cl₂且为0.02 mol可知d极为阳极，转移了0.04 mol的电子.(2)c极上先Cu²⁺放电，后H⁺放电.(3)Cu²⁺完全放电之后，就相当于电解NaCl溶液，d极上继续产生Cl₂.用极值法考虑：当Cu²⁺完全放电后放出气体的体积V=22.4 L·mol^-1·0.1a mol=2.24a L；当Cu²⁺、NaCl中的Cl^-全部放电后放出气体的体积V=22.4 L·mol^-1·0.1a mol+22.4 L·mol^-1·0.1b mol×=(2.24a+1.12b) L，放出的气体：2.24a L≤V≤(2.24a+1.12b) L.