Question

4．电解100ml含c（H⁺）=0.40mol/L的下列溶液．当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（　　）

• A． 0.10mol/L Ag⁺
• B． 0.20mol/L Zn²⁺
• C． 0.20mol/L Cu²⁺
• D． 0.20mol/L Pb²⁺

Answer 1

分析 在电解池中，阴极上阳离子的放电顺序是：银离子＞铜离子＞氢离子，只有放电顺序在H⁺前的才析出金属，根据电极反应结合电子守恒来计算即可．

解答 解：Zn²⁺和Pb²⁺的放电顺序都在H⁺后面，所以含有这两种阳离子的盐溶液中，阴极上放出H₂，而含有银离子和铜离子这两种阳离子的盐溶液中，Ag和Cu金属先在阴极析出．
A、0.10mol∕LAg⁺在氢离子之前放电，金属银的质量是 0.1mol/L×0.1L×108g/mol=1.08g；
B、Zn²⁺的放电顺序在H⁺后面，所以含有这种阳离子的盐溶液中，阴极上放出H₂，不会析出金属；
C、铜离子先放电，100mL0.20mol∕LCu²⁺就会得到0.04mol电子，所以析出金属铜的质量为：$\frac{1}{2}$×0.04mol×64g/mol=1.28g；
D、Pb²⁺的放电顺序在H⁺后面，所以含有这种阳离子的盐溶液中，阴极上放出H₂，不会析出金属．
所以析出金属质量最大的是0.20mol∕LCu²⁺．
故选C．

点评 本题考查学生电解池上阴极上离子的放电顺序并结合电子守恒来计算析出金属的质量，综合性较强，难度较大．