Question

如圖，A為直流電源，B為電解槽，c、d為石墨電極，B中存放有100 mL NaCl和CuCl₂的混合溶液，其中Cu²⁺的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol·L^-1，閉合K，d極收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下448 mL一種氣體甲，該氣體能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)。氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定，假設(shè)溶液的體積變化忽略不計(jì)，不考慮電解產(chǎn)生的氣體溶解和吸收。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)A電源的a極是，d極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式是__________________。

(2)c極理論上收集到的氣體的體積是_______________(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

(3)假設(shè)100 mL溶液中，c(Cu²⁺)=a mol·L^-1，c(Na⁺)=b mol·L^-1，Cu²⁺完全放電后，理論上d極產(chǎn)生甲氣體的體積V范圍是_______________(用帶a、b的代數(shù)式表示)。

Answer 1

(1)負(fù)極  2Cl^--2e^-Cl₂↑

(2)224 mL

(3)2.24a L≤V≤(2.24a+1.12b) L

解析：(1)由d極上產(chǎn)生的是Cl₂且為0.02 mol可知d極為陽(yáng)極，轉(zhuǎn)移了0.04 mol的電子.(2)c極上先Cu²⁺放電，后H⁺放電.(3)Cu²⁺完全放電之后，就相當(dāng)于電解NaCl溶液，d極上繼續(xù)產(chǎn)生Cl₂.用極值法考慮：當(dāng)Cu²⁺完全放電后放出氣體的體積V=22.4 L·mol^-1·0.1a mol=2.24a L；當(dāng)Cu²⁺、NaCl中的Cl^-全部放電后放出氣體的體積V=22.4 L·mol^-1·0.1a mol+22.4 L·mol^-1·0.1b mol×=(2.24a+1.12b) L，放出的氣體：2.24a L≤V≤(2.24a+1.12b) L.