Question

13．用Zn、Cu电极和CuSO₄ 溶液组成的原电池电解饱和AgNO₃溶液，已知过了一段时间后，Cu电极质量增加了3mg，一段时间电解时通过的电流恒为I，时间为t，电子的电量为e，则阿伏加德罗常数的表达式为$\frac{32000It}{3e}$mol^-1，这段时间里电解池的阳极产生气体的体积为0.525mL（换算成标准状况下）

Answer 1

分析 原电池中，Cu电极为正极，正极电极反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu，电解池中，阳极发生氧化反应，阳极电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，根据电子转移守恒，结合电极反应式计算解答．

解答 解：通过的电流恒为I，时间为t，电子的电量为e，则转移电子数目为$\frac{It}{e}$，
原电池中，Cu电极为正极，正极电极反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu，Cu电极质量增加了3mg，即析出Cu的质量为3mg，则：$\frac{3×1{0}^{-3}g}{64g/mol}$×2×N_A=$\frac{It}{e}$，故N_A=$\frac{32000It}{3e}$mol^-1；
电解池中，阳极发生氧化反应，阳极电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，则n（O₂）=$\frac{3×1{0}^{-3}g}{64g/mol}$×2×$\frac{1}{4}$，故V（O₂）=$\frac{3×1{0}^{-3}g}{64g/mol}$×2×$\frac{1}{4}$×22.4L/mol=0.525×10^-3L=0.525mL，
故答案为：$\frac{32000It}{3e}$mol^-1；0.525mL．

点评 本题考查原电池、电解池的有关计算，明确发生的反应是解题关键，注意利用电子注意守恒解答．