Question

將0.2 mol AgNO₃、0.4 mol Cu(NO₃)₂、0.6 mol KCl溶于水，配成100 mL溶液，用石墨電極電解一段時間后，若在一極析出0.3 mol Cu，試計算另一極上產生的氣體體積(標準狀況)。

Answer 1

5.6 L

解析試題分析：三種物質溶于水時，AgNO₃與KCl反應后溶液中含有0.2 mol KNO₃、0.4 mol Cu(NO₃)₂和0.4 mol KCl。當有0.3 mol Cu生成時，先后發生反應：
Cu^2＋＋2Cl^－Cu＋Cl₂↑①
2Cu^2＋＋2H₂O2Cu＋O₂↑＋4H^＋②
在陽極上先后生成Cl₂和O₂。n(Cl₂)＝1/2n(KCl)＝(1/2)×0.4 mol＝0.2 mol，根據電子守恒有：0.3 mol×2＝0.2 mol×2＋4n(O₂)，解得n(O₂)＝0.05 mol，所以陽極共產生氣體體積為：(0.2 mol＋0.05 mol )×22.4 L·mol^－1＝5.6 L。
考點：本題考查電解的計算。