Question

400mL NaNO₃和AgNO₃的混合溶液中c（NO₃^-）=4mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到11.2L气体（标准状况），假设电解后溶液体积仍为400mL．试计算：
（1）上述电解过程中转移电子的物质的量；
（2）电解后溶液中的c（H⁺）．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：根据离子放电顺序可知，阳极是氢氧根离子放电生成氧气，阴极先是Ag⁺放电生成Ag，阴极有气体生成，则溶液中H⁺离子放电生成氢气，电解后溶液中溶质为NaNO₃和HNO₃，
（1）根据n=

V

Vm

计算氧气物质的量，结合氧元素化合价变化计算转移电子物质的量；
（2）溶液体积不变，溶液中钠离子、硝酸根浓度不变，根据电荷守恒可知，电解后溶液中的c（H⁺）=c（Ag⁺），根据电子转移守恒计算n（Ag⁺）．

解答： 解：根据离子放电顺序可知，阳极是氢氧根离子放电生成氧气，阴极先是Ag⁺放电生成Ag，阴极有气体生成，则溶液中H⁺离子放电生成氢气，电解后溶液中溶质为NaNO₃和HNO₃，
（1）氧气物质的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，反应氧元素化合价由-2价升高为0价，故转移电子物质的量=0.5mol×2×[0-（-2）]=2mol，
答：转移电子物质的量为2mol；
（2）阴极生成氢气物质的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，根据电子转移守恒可知n（Ag⁺）=

2mol-0.5mol×2

1

=1mol，溶液体积不变，溶液中钠离子、硝酸根浓度不变，根据电荷守恒可知，电解后溶液中的c（H⁺）=c（Ag⁺）=

1mol

0.4L

=2.5mol/L，
答：电解后溶液中c（H⁺）=2.5mol/L．

点评：本题考查电解有关计算，明确发生的反应是关键，注意根据电子转移守恒进行解答，难度中等．