题目
2. 298 K，101.325 kPa 下，以 1 A 电流电解 CuSO4 溶液，析出 0.1 mol 铜，需时间 大约是 ( )A. 20.2 hB. 5.4 hC. 2.7 hD. 1.5 h
2. 298 K，101.325 kPa 下，以 1 A 电流电解 CuSO4 溶液，析出 0.1 mol 铜，需时间 大约是 ( )
A. 20.2 h
B. 5.4 h
C. 2.7 h
D. 1.5 h
题目解答
答案
B. 5.4 h
解析
步骤 1：确定电解反应
电解 CuSO4 溶液时，阴极上析出铜，反应为：Cu^2+ + 2e^- → Cu。因此，每析出 1 mol 铜需要 2 mol 电子。
步骤 2：计算所需电子的量
析出 0.1 mol 铜需要的电子量为：0.1 mol × 2 = 0.2 mol 电子。
步骤 3：计算所需时间
电流强度为 1 A，即每秒通过 1 C 的电荷。1 mol 电子的电荷量为 96485 C（法拉第常数）。因此，0.2 mol 电子的电荷量为：0.2 mol × 96485 C/mol = 19297 C。所需时间为：19297 C / 1 A = 19297 s = 5.36 h。
电解 CuSO4 溶液时，阴极上析出铜，反应为：Cu^2+ + 2e^- → Cu。因此，每析出 1 mol 铜需要 2 mol 电子。
步骤 2：计算所需电子的量
析出 0.1 mol 铜需要的电子量为：0.1 mol × 2 = 0.2 mol 电子。
步骤 3：计算所需时间
电流强度为 1 A，即每秒通过 1 C 的电荷。1 mol 电子的电荷量为 96485 C（法拉第常数）。因此，0.2 mol 电子的电荷量为：0.2 mol × 96485 C/mol = 19297 C。所需时间为：19297 C / 1 A = 19297 s = 5.36 h。