Question

用石墨电极电解100mL 0.100mol/L CuSO₄与0.200mol/L NaCl的混合溶液，设电解时产生的气体全部逸出．电解一段时间后，当阴极收集到224mL气体时，则另一极收集到气体的体积是（所有气体的体积均为标准状况下测定）（　　）

A．112mL

B．224mL

C．336mL

D．448mL

Answer 1

分析：用石墨电极电解100mL 0.100mol/L CuSO₄与0.200mol/L NaCl的混合溶液，溶液中n（Cu²⁺）=0.01mol；n（Cl^-）=0.02mol；发生的电极反应为：
阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑、4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
阴极：2Cu²⁺+4e^-=2Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，
电解一段时间后，当阴极收集到224mL气体时，则另一极收集到气体的体积阳极电极反应中电子守恒计算．

解答：解：用石墨电极电解100mL 0.100mol/L CuSO₄与0.200mol/L NaCl的混合溶液，溶液中n（Cu²⁺）=0.01mol；n（Cl^-）=0.02mol；
发生的电极反应为，阴极收集到224mL气体为氢气，物质的量为0.01mol；依据电子守恒计算得到；
阴极：2Cu²⁺+4e^-=2Cu
   0.01mol 0.02mol
    2H⁺+2e^-=H₂↑
     0.02mol 0.01mol
电子转移总数为：0.04mol；
阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑
  0.02mol 0.02mol 0.01mol
4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
    0.02mol   0.005mol
反应生成的气体体积为：0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336ml，
故选C．

点评：本题考查了电解原理的应用和计算，电极判断，电极反应电子守恒是解题关键．题目难度中等．