题目
用铂电极电解CuCl2试液,通过的电流为20 A,电解时间为15min,计算阴极上析出的铜和阳极上析出的氯气各为多少克?
用铂电极电解CuCl2试液,通过的电流为20 A,电解时间为15min,计算阴极上析出的铜和阳极上析出的氯气各为多少克?
题目解答
答案
解:(参考精解168)阴极析出铜的质量,m=
=5.923g,
阳极析出氯气的质量, m= 
=6.62g
解析
步骤 1：计算通过电解池的电荷量
通过电解池的电荷量Q可以通过电流I和时间t的乘积计算，即Q=I*t。其中，电流I=20A，时间t=15min=900s。
步骤 2：计算阴极上析出的铜的质量
阴极上析出的铜的质量可以通过电荷量Q和铜的摩尔质量M_Cu以及法拉第常数F计算。铜的析出反应为Cu^2+ + 2e^- -> Cu，因此每析出1mol铜需要2mol电子，即2F的电荷量。铜的摩尔质量M_Cu=63.5g/mol，法拉第常数F=96485C/mol。
步骤 3：计算阳极上析出的氯气的质量
阳极上析出的氯气的质量可以通过电荷量Q和氯气的摩尔质量M_Cl2以及法拉第常数F计算。氯气的析出反应为2Cl^- -> Cl2 + 2e^-，因此每析出1mol氯气需要2mol电子，即2F的电荷量。氯气的摩尔质量M_Cl2=71g/mol，法拉第常数F=96485C/mol。
通过电解池的电荷量Q可以通过电流I和时间t的乘积计算，即Q=I*t。其中，电流I=20A，时间t=15min=900s。
步骤 2：计算阴极上析出的铜的质量
阴极上析出的铜的质量可以通过电荷量Q和铜的摩尔质量M_Cu以及法拉第常数F计算。铜的析出反应为Cu^2+ + 2e^- -> Cu，因此每析出1mol铜需要2mol电子，即2F的电荷量。铜的摩尔质量M_Cu=63.5g/mol，法拉第常数F=96485C/mol。
步骤 3：计算阳极上析出的氯气的质量
阳极上析出的氯气的质量可以通过电荷量Q和氯气的摩尔质量M_Cl2以及法拉第常数F计算。氯气的析出反应为2Cl^- -> Cl2 + 2e^-，因此每析出1mol氯气需要2mol电子，即2F的电荷量。氯气的摩尔质量M_Cl2=71g/mol，法拉第常数F=96485C/mol。