Question

用惰性电极电解500mL含CuSO₄和NaCl各1mol的溶液，当有3mol电子转移时，停止电解，
求：（1）电极上有多少克铜析出？
（2）阳极在标准状况下有多少升气体生成？（不考虑气体在水中的溶解）

Answer 1

分析：根据电极反应和转移的电子数来计算两个电极中阴极析出铜的质量和阳极产生的气体的质量．

解答：解：（1）电解500mL含CuSO₄和NaCl各1mol的溶液时，当有3mol电子转移，阴极反应先发生Cu²⁺+2e^-→Cu，所有铜离子为1mol全部参与电解反应，只会转移2mol的电子，
故阴极上氢离子也要放电，电极反应式为：2H⁺+2e^-→H₂↑，需要再转移1mon电子，所以阴极上析出金属铜的质量m=nM=1mol×64g/mol=64g，
答：电极上有64g铜析出；
（2）阳极反应为：2Cl^-→2e^-+Cl₂↑，只有1mol的Cl^-，所以只能转移1mol电子，生成0.5mol的氯气，阳极上接着放电的是氢氧根离子，即4OH^-→4H₂O+O₂↑+4e^-，还要转移2mol电子，当转移2mol电子时，生成氧气的物质的量是0.5mol，所以阳极上生成的气体有0.5mol的氯气和0.5mol的氧气，共1mol，即标准状况下有22.4L升气体生成，
答：阳极在标准状况下有22.4L气体生成．

点评：本题考查学生电解原理的知识，注意电解池两极转移电子数相等的电子守恒思想的运用，可以根据所学知识来回答，难度不大．