Question

將0.3mol NaCl固體與0.1mol CuSO₄?5H₂O固體混合溶于水，配成1000mL混合液．然后取出200ml溶液，用石墨作電極，通電一段時(shí)間．電解過(guò)程分為三個(gè)階段試回答：
（1）其中第一階段發(fā)生的電解反應(yīng)的離子方程式為

Cu²⁺+2Cl^-Cu+Cl₂

．
（2）電解的最后一個(gè)階段，陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式變?yōu)?!--BA-->

2H⁺+2e^-═H₂

．
（3）若Cl^-正好全部變?yōu)槁葰庖莩鰰r(shí)，陰極上產(chǎn)生氣體的體積

0.224L

L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)溶液中陰陽(yáng)離子的放電順序，判斷每一階段放電的離子，然后寫出電解反應(yīng)的離子方程式．
（2）先確定最后階段放電的離子，再寫出陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式．
（3）先根據(jù)題意判斷當(dāng)陰極有氣體產(chǎn)生時(shí)發(fā)生的電解反應(yīng)，然后計(jì)算銅全部析出時(shí)剩余的氯離子的物質(zhì)的量，根據(jù)氯離子的物質(zhì)的量計(jì)算陰極上生成氣體的體積．

解答：解：根據(jù)題意知，取出的溶液中含有的溶質(zhì)的物質(zhì)的量分別為：NaCl0.06mol，CuSO₄0.02mol；溶液中陰陽(yáng)離子的放電順序分別為：陽(yáng)離子放電順序Cu²⁺＞H⁺＞Na⁺，陰離子放電順序?yàn)镃l^-＞OH^-＞SO₄^2-
所以，該溶液電解三個(gè)階段分別為：
第一階段：Cu²⁺和Cl^-放電，生成氯氣和銅；
根據(jù)得失電子相等知，銅離子先完全電解，氯離子還剩0.02mol，所以發(fā)生第二階段電解反應(yīng)；
第二階段：H⁺ 和Cl^-放電，生成氫氣和氯氣；
根據(jù)得失電子相等知，氯離子完全電解，發(fā)生第三階段反應(yīng)，
第三階段：H⁺ 和OH^-放電，生成氫氣和氧氣．
（1）根據(jù)以上分析知，第一階段的電解反應(yīng)為Cu²⁺+2Cl^-

電解  .

Cu+Cl₂
故答案為Cu²⁺+2Cl^-

電解  .

 Cu+Cl₂
（2）電解的最后階段，H⁺ 在陰極上放電，OH^-的陽(yáng)極上放電，分別生成氫氣和氧氣．
故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑
（3）當(dāng)銅離子全部生成銅單質(zhì)時(shí)，根據(jù)得失電子相等知，氯離子還剩0.02mol．
當(dāng)陰極上有氣體生成時(shí)，發(fā)生的電解反應(yīng)為：
2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-
  2                  22.4L
0.02mol              0.224L   
故答案為 0.224L．

點(diǎn)評(píng)：解題時(shí)注意以下幾點(diǎn)：
1、混合溶液中離子的放電順序．
2、發(fā)生電解反應(yīng)的三個(gè)階段．
只有明確知道這些問(wèn)題才能正確解答本題．