Question

【題目】常溫下用惰性電極電解200 mLNaCl、CuSO4的混合溶液，所得氣體的體積隨時間變化如圖所示，根據(jù)圖中信息回答下列問題。(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，且忽略氣體在水中的溶解和溶液體積的變化)。

（1）曲線___(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示陽極產(chǎn)生氣體的變化。

（2）NaCl的物質(zhì)的量濃度為___，CuSO4的物質(zhì)的量濃度為___。

（3）t2時所得溶液的pH為___。

Answer 1

【答案】Ⅱ 0.1mol/L 0.1mol/L 1

【解析】

剛開始時陰極Cu2+得電子，無氣體放出，Cu2+反應(yīng)完溶液中的H+放電，Ⅰ是H2，陽極先是溶液中的Cl-放電，反應(yīng)完后溶液中的OH-放電，電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液，陽極發(fā)生2Cl--2e-=Cl2↑、2H2O—4e-=O2↑+4H+，陰極發(fā)生Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑，結(jié)合圖可知，Ⅰ為陰極氣體體積與時間的關(guān)系，Ⅱ為陽極氣體體積與時間的關(guān)系，計算時抓住電子守恒。

（1）電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液，陽極發(fā)生2Cl-﹣2e﹣=Cl2↑、2H2O—4e-=O2↑+4H+，陰極發(fā)生Cu2++2e﹣=Cu、2H++2e-﹣=H2↑，結(jié)合圖可知，Ⅰ為陰極氣體體積與時間的關(guān)系，Ⅱ為陽極氣體體積與時間的關(guān)系，故答案為：Ⅱ；

（2）由圖可知，電解氯化鈉溶液產(chǎn)生氯氣為224mL，則由2Cl--2e-=Cl2↑可知，n（NaCl）=×2=0.02mol，則NaCl的物質(zhì)的量濃度c（NaCl）==0.1mol/L，由t2時生成氧氣為112mL，n（O2）==0.005mol，則陽極共轉(zhuǎn)移電子為0.02mol+0.005mol×4=0.04mol，由得失電子數(shù)目守恒可知c（CuSO4）==0.1mol/L，故答案為：0.1mol/L；0.1mol/L；

（3）由t2時電極反應(yīng)式2H2O—4e-=O2↑+4H+可知溶液中n（H+）=0.005mol×4=0.02mol，溶液的c（H+）==0.1mol/L，則溶液中pH=1，故答案為：1。