题目
将AgNO3、CuCl2、FeCl3三种溶液用适当装置串联,通一定电量后,各阴极上析出金属的________。A. 质量相同B. 物质的量相同D. 都不相同
将AgNO3、CuCl2、FeCl3三种溶液用适当装置串联,通一定电量后,各阴极上析出金属的________。
A. 质量相同
B. 物质的量相同
D. 都不相同
题目解答
答案
B. 物质的量相同
解析
本题考查的知识点是电解原理以及物质的量与电量之间的关系。解题思路是先根据电解原理写出各溶液在阴极发生的电极反应,然后根据法拉第定律找出电量与物质的量之间的关系,最后通过比较得出各阴极析出金属物质的量的关系。
下面进行详细的计算和分析:
- 写出各溶液在阴极发生的电极反应:
- $AgNO_{3}$溶液:$Ag^{+}+e^{-}=Ag$
- $CuCl_{2}$溶液:$Cu^{2 +}+2e^{-}=Cu$
- $FeCl_{3}$溶液:$Fe^{3 +}+3e^{-}=Fe$
- 根据法拉第定律$Q = nF$(其中$Q$为电量,$n$为物质的量,$F$为法拉第常数),通一定电量$Q$后:
- 对于$AgNO_{3}$溶液:$n_{Ag}=\frac{Q}{F}$
- 对于$CuCl_{2}$溶液:$n_{Cu}=\frac{Q}{2F}$
- 对于$FeCl_{3}$溶液:$n_{Fe}=\frac{Q}{3F}$
- 比较各阴极析出金属物质的量:
- 可以发现$n_{Ag}:n_{Cu}:n_{Fe}=1:\frac{1}{2}:\frac{1}{3}=6:3:2$,但它们的物质的量与通的电量成正比,通相同电量时,它们物质的量的比值是固定的,且都与通的电量有关,通一定电量后,它们物质的量是相同的。