Question

14．用碳棒作電極，在Na⁺、Cu²⁺、Cl^-、SO₄^2-等離子中選出適當(dāng)離子組成電解質(zhì)，電解其溶液，寫出符合條件的一種電解質(zhì)的化學(xué)式：
（1）當(dāng)陰極放出H₂，陽極放出O₂時，電解質(zhì)是Na₂SO₄；
（2）當(dāng)陰極析出金屬，陽極放出O₂時，電解質(zhì)是CuSO₄；
（3）當(dāng)陰極放出H₂，陽極放出Cl₂時，電解質(zhì)是NaCl；
（4）通過電子的物質(zhì)的量與陰極析出的金屬的物質(zhì)的量、陽極析出的氣體的物質(zhì)的量之比為4：2：1時，電解質(zhì)的化學(xué)式是CuSO₄．

Answer 1

分析 陰極上陽離子放電順序?yàn)锳g⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Na⁺，陽極上陰離子放電順序?yàn)镃l^-＞OH^-＞SO₄^2-、NO₃^-，
（1）當(dāng)陰極放出H₂，陽極放出O₂時，則溶液中的電解質(zhì)不放電，根據(jù)離子的放電順序分析；
（2）當(dāng)陰極析出金屬，則金屬離子為Cu²⁺或Ag⁺，陽極放出O₂時，陰離子為SO₄^2-或NO₃^-；
（3）當(dāng)陰極放出H₂，則陰極為H⁺放電，陽極放出Cl₂陰離子為Cl^-放電；
（4）通過電子的物質(zhì)的量與陰極析出的金屬、陽極析出的氣體的物質(zhì)的量之比為4：2：1時，說明生成1mol氣體轉(zhuǎn)移4mol電子，生成1mol金屬轉(zhuǎn)移2mol電子．

解答 解：陰極上陽離子放電順序?yàn)镃u²⁺＞H⁺＞Na⁺，陽極上陰離子放電順序?yàn)镃l^-＞OH^-＞SO₄^2-，
（1）陰極放出H₂，陽極放出O₂，說明相當(dāng)于電解水，所以溶質(zhì)可以是Na₂SO₄．故答案為：Na₂SO₄；
（2）在水溶液中Na⁺不可能放電，所以只能是Cu²⁺放電．陽極放出O₂，說明是OH^-放電，所以不能還原氯離子，溶質(zhì)是CuSO₄．故答案為：CuSO₄；
（3）陰極放出H₂，說明是溶液中的氫離子放電，因此不能含有銅離子．陽極放出Cl₂，說明溶液中必須含有氯離子，所以溶質(zhì)為NaCl．故答案為：NaCl；
（4）陰極析出金屬，說明必須含有銅離子．由于陰極析出的銅的物質(zhì)的量和陽極析出的氣體的物質(zhì)的量之比為2：1，即每生成1mol該氣體，反應(yīng)中就轉(zhuǎn)移4mol電子，所以氣體是氧氣．故溶質(zhì)為CuSO₄．故答案為：CuSO₄．

點(diǎn)評 本題考查電解原理，明確離子的放電順序是解答本題的關(guān)鍵，注意電極材料與發(fā)生的電極反應(yīng)即可解答，題目難度不大．