题目
例：通电于(Au(NO)_3())_3溶液，电流强度I=0.025 A，阴极上析出(Au(s))=1.2 ( g)已知：M((Au))=197.0 ( g) cdot (mol)^-1，M((O)_2)=32.0 ( g) cdot (mol)^-1求：（1）通入电荷量Q（2）通电时间t（3）阳极上放出氧气的质量
例：通电于$\text{Au(NO}_3\text{)}_3$溶液，电流强度$I=0.025 A$，阴极上析出$\text{Au(s)}=1.2 \text{ g}$ 已知：$M(\text{Au})=197.0 \text{ g} \cdot \text{mol}^{-1}$，$M(\text{O}_2)=32.0 \text{ g} \cdot \text{mol}^{-1}$ 求：（1）通入电荷量$Q$ （2）通电时间$t$ （3）阳极上放出氧气的质量
题目解答
答案
1. 根据 $ n(Au) = \frac{1.20}{197.0} = 6.09 \times 10^{-3} \, mol $，反应进度 $ \xi = 6.09 \times 10^{-3} \, mol $。
2. 通入电荷量：
\[
Q = z F \xi = 3 \times 96500 \times 6.09 \times 10^{-3} = 1763 \, C
\]
3. 通电时间：
\[
t = \frac{Q}{I} = \frac{1763}{0.025} = 7.05 \times 10^4 \, s
\]
4. 阳极生成 $ O_2 $ 的质量：
\[
n(O_2) = \frac{3 \times 6.09 \times 10^{-3}}{4} = 0.0045675 \, mol
\]
\[
m(O_2) = 0.0045675 \times 32.0 = 0.146 \, g
\]
最终结果：
(1) $ Q = 1763 \, C $；
(2) $ t = 7.05 \times 10^4 \, s $；
(3) $ m(O_2) = 0.146 \, g $。