Question

用惰性电极电解KCl和CuSO₄的混合溶液，当电路中通过0.4mol电子时，阴阳两极都产生0.14mol的气体，试分析与计算：
（1）阴极析出的铜的质量为多少．
（2）阳极析出的两种气体的物质的量分别为多少．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：当电路中通过0.4mol电子的电量时，阴阳两极都产生0.14mol的气体，阴极产生的气体为H₂，阳极产生的气体为Cl₂和O₂，生成0.14molH₂转移电子为0.14mol×2=0.28mol，所以阴极析出Cu的物质的量=

0.4mol-0.28mol

2

=0.06mol．令阳极气体中Cl₂、O₂的物质的量分别为xmol、ymol，根据转移的电子数和产生气体的物质的量列方程计算，据此判断整个电解过程中各阶段发生的反应，据此计算．

解答： 解：（1）根据题意可知，当电路中通过0.4mol电子的电量时，阴阳两极都产生0.14mol的气体，阴极产生的气体为H₂，阳极产生的气体为Cl₂和O₂，
生成0.14molH₂转移电子为0.14mol×2=0.28mol，所以阴极析出Cu的物质的量=

0.4mol-0.28mol

2

=0.06mol，质量是0.06mol×64g/mol=3.84g，
答：阴极析出的铜的质量为3.84g；
（2）令阳极气体中Cl₂、O₂的物质的量分别为xmol、ymol，根据转移的电子数和产生气体的物质的量，则：x+y=0.14，2x+4y=0.4，解得x=0.08，y=0.06，
答：阳极析出的两种气体Cl₂、O₂的物质的量分别为0.08mol和0.06mol．

点评：本题考查电解的计算，难度较大，主要考查学生的分析能力，根据阴阳两极的气体物质的量判断气体的成分是解题的关键．