求電流強度及氧氣有多少公升？

Question

硫酸銅水溶液以鉑電極電解 400 分，陰極析出銅 25.4 克，求(a) 電解過程中電流之平均強度？(b) 在 27 度C，1.5 atm 下，陽極所析出之氧氣為多少升？

Answer 1

(a)設電流強度為I,單位為安培
根據電量守恆,所以可以假設一方程式: I*400*60/96500=2*(25.4/63.5)
(96500庫侖=1莫耳電子,銅的原子量為63.5)
解出 I=3.217安培
(b)總實驗通過的電量為0.8莫耳,故可以產生0.2莫耳氧氣.(每一莫耳氧氣還原需四莫耳電子),而根據氣體方程式PV=nRT,P為壓力,V為體積,R為氣體常數0.082,T為絕對溫度,故可以產生氧氣3.28公升.

有錯誤的話歡迎指正!

Answer 2

(a) Cu(2+) +2e(-1) -----Cu 25.4/63.5=0.4mole
由方程式 電子mole數為 0.4x2=0.8mole
1mole 電子電量為96500庫侖 Q=96500x0.8=77200
Q=Ixt 77200=I x(400x60) I=3.22(A)
(b) 2H2O----O2+4H(+)+4e(-)
全反應為 2 Cu(2+) +2H2O----- O2+4H(+)+2 Cu
O2mole數為0.4/2=0.2mole
PV=nRT 1.5xV=0.2x0.082x300 V=3.28