Question

8．将0.3mol KCl、0.2mol Cu（N0₃）₂、0.1mol AgN0₃一起溶于水，配成100mL混合溶液，用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出9.6g Cu，此时在另一极上产生的气体体积（标准状况）为（　　）

• A． 2.24L
• B． 3.92L
• C． 3.36L
• D． 2.8L

Answer 1

分析 将0.3mol KCl、0.2mol Cu（N0₃）₂、0.1mol AgN0₃一起溶于水，配成100mL混合溶液，
发生的反应为AgNO₃+KCl=AgCl↓+KNO₃，根据方程式知，银离子完全沉淀，有0.1mol氯离子产生沉淀，所以溶液中溶质为0.2mol KCl、0.2mol Cu（N0₃）₂、0.1molKN0₃，阳极上离子放电顺序是Cu²⁺、H⁺，阴极上离子放电顺序是Cl^-、OH^-，
用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出9.6g Cu，析出n（Cu）=$\frac{9.6g}{64g/mol}$=0.15mol＜0.2mol，所以铜离子没有完全放电，转移电子物质的量=0.15mol×2=0.3mol；
阴极上氯离子完全放电转移电子物质的量=n（Cl^-）=0.2mol，还有0.1mol电子是氢氧根离子转移的，则生成氧气物质的量=$\frac{0.1mol}{4}$=0.025mol，根据V=nV_m计算生成气体体积．

解答 解：将0.3mol KCl、0.2mol Cu（N0₃）₂、0.1mol AgN0₃一起溶于水，配成100mL混合溶液，
发生的反应为AgNO₃+KCl=AgCl↓+KNO₃，根据方程式知，银离子完全沉淀，有0.1mol氯离子产生沉淀，所以溶液中溶质为0.2mol KCl、0.2mol Cu（N0₃）₂、0.1molKN0₃，阳极上离子放电顺序是Cu²⁺、H⁺，阴极上离子放电顺序是Cl^-、OH^-，
用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出9.6g Cu，析出n（Cu）=$\frac{9.6g}{64g/mol}$=0.15mol＜0.2mol，所以铜离子没有完全放电，转移电子物质的量=0.15mol×2=0.3mol；
阴极上氯离子完全放电转移电子物质的量=n（Cl^-）=0.2mol，还有0.1mol电子是氢氧根离子转移的，则生成氧气物质的量=$\frac{0.1mol}{4}$=0.025mol，
阳极生成气体物质的量=$\frac{1}{2}$n（Cl^-）+n（O₂）=$\frac{1}{2}$×0.2mol+0.025mol=0.125mol，
生成气体在标况下体积=0.125mol×22.4L/mol=2.8L，故选D．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，正确判断阳极产物是解本题关键，熟练掌握离子放电顺序，注意结合转移电子守恒进行计算，题目难度中等．