Question

6．将含0.8mol Cu（NO₃）₂和0.8mol KCl的混合水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上的到0.3mol铜． 
（1）请写出两电极所发生的反应式
阴极Cu²⁺+2e^-=Cu；
阳极2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
（2）则在极上析出气体在标准状况下的体积是多少？（不考虑生成的气体在水中的溶解）

Answer 1

分析 电解混合溶液时，阴极发生Cu²⁺+2e^-=Cu，阳极发生：2Cl^--2e^-=Cl₂↑、4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，在一个电极上的到0.3mol铜结合两极转移电子数目相等和电极方程式分析，阳极只发生：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，据此进行计算判断．

解答 解：（1）用惰性电极电解，溶液中的阳离子有Cu²⁺、H⁺、K⁺；移向阴极，发生的电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，
阴离子Cl^-、OH^-、NO₃^-；移向阳极；电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，由在一个电极上的到0.3mol铜，可知阴极得到0.6mol电子，氯离子完全析出时，生成n（Cl₂）=0.3mol，转移电子0.6mol，阳极只发生：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案为：阴；Cu²⁺+2e^-=Cu；阳；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）阴极发生Cu²⁺+2e^-=Cu，由在一个电极上的到0.3mol铜，可知阴极得到0.6mol电子，氯离子完全析出时，生成n（Cl₂）=0.3mol，转移电子0.6mol，阳极发生：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，所以阳极生成V=nVm=0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
答：则在阳极上析出气体在标准状况下的体积是6.72L．

点评 本题以电解原理为载体考查了物质的量的有关计算，明确离子放电顺序是解本题关键，结合转移电子守恒确定阳极上放电的离子，根据物质之间的关系式来分析解答，题目难度中等．