Question

12．将1L含有0.4mol CuSO₄和0.2mol NaCl 的水溶液用惰性电极电解，一段时间后，在一个电极上得到0.3mol Cu，另一电极上析出气体（在标准状况下）的体积是多少？通过多少mol电子？

Answer 1

分析 电解硫酸铜和氯化钠溶液时，阳极上氯离子先放电，然后氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，后氢离子放电，当阴极上析出析出铜的物质的量为0.3mol＜0.4mol，根据转移电子守恒计算阳极上生成气体体积和电子转移量．

解答 解：电解硫酸铜和氯化钠溶液时，阳极上氯离子先放电，然后氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，后氢离子放电，当阴极上析出析出铜的物质的量为0.3mol，阴极上转移电子的物质的量=0.3mol×2=0.6mol，即电子转移量是0.6mol，根据原子守恒知，溶液中n（Cl^-）=0.2mol，氯离子完全放电时转移电子的物质的量=0.2mol×1=0.2mol，生成氯气0.1mol；所以阳极上有氧气生成，电极上电子转移为0.4mol，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，电极反应计算生成氧气0.1mol，所以阳极生成气体物质的量为0.2mol，标准状况下气体的体积为4.48L，答：另一电极上析出气体（在标准状况下）的体积是4.48L；通过0.6mol电子．

点评 本题以电解原理为载体考查了物质的量的有关计算，明确阳极上析出气体的成分再结合转移电子相等即可解答，题目难度中等．