用铂电极电解CuCl2溶液。通过的电流为20 A,经过15 min后,问:-|||-(1)在阴极上能析出多少质量的Cu?(2)在27℃,100 kPa下,阳极上能析出-|||-多少体积的Cl2(g)?

考查要点：本题主要考查电解反应的基本原理、法拉第定律的应用，以及理想气体状态方程的计算。

解题核心思路：

1. 确定电极反应：阳极Cl⁻被氧化生成Cl₂，阴极Cu²+被还原生成Cu。
2. 计算总电荷量：利用电流和时间求出总电荷量$Q=It$。
3. 法拉第定律求物质的量：根据$n=\dfrac{Q}{nF}$分别计算阴极析出的Cu和阳极生成的Cl₂的物质的量。
4. 气体体积计算：用理想气体状态方程$V=\dfrac{nRT}{P}$计算Cl₂的体积，注意单位换算。

破题关键点：

• 电极反应式的正确书写，明确电子转移数$n$。
• 法拉第定律中$n$的取值：阴极$n=2$（Cu²+得2e⁻），阳极$n=2$（2Cl⁻失2e⁻）。
• 气体体积计算时单位的统一，尤其是压强和温度的单位。

第（1）题：阴极析出Cu的质量

计算总电荷量

总电荷量为：
$Q = I \cdot t = 20 \, \text{A} \times 15 \times 60 \, \text{s} = 18000 \, \text{C}$

计算Cu的物质的量

根据法拉第定律：
$n_{\text{Cu}} = \dfrac{Q}{nF} = \dfrac{18000}{2 \times 96485} \approx 0.929 \, \text{mol}$

计算Cu的质量

$m_{\text{Cu}} = n_{\text{Cu}} \cdot M_{\text{Cu}} = 0.929 \times 63.55 \, \text{g/mol} \approx 59.1 \, \text{g}$

第（2）题：阳极析出Cl₂的体积

计算Cl₂的物质的量

根据法拉第定律：
$n_{\text{Cl}_2} = \dfrac{Q}{nF} = \dfrac{18000}{2 \times 96485} \approx 0.929 \, \text{mol}$

计算气体体积

根据理想气体状态方程：
$V = \dfrac{nRT}{P} = \dfrac{0.929 \times 8.314 \times 300.15}{100 \times 10^3} \, \text{m}^3 \approx 0.0232 \, \text{m}^3 = 23.2 \, \text{dm}^3$