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        1. 精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

          (6分)常溫下電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液,理論上兩極所得氣體的體積隨時間變化的關系如下圖所示(氣體體積已換算成標準狀況下的體積),根據圖中信息回答下列問題。

          ⑴通過計算推測:

          ①原混合溶液NaCl和CuSO4的物質的量濃度。

          ②t2時所得溶液中氫離子物質的量濃度

          ⑵實驗中發(fā)現(xiàn),陽極產生的氣體體積與陰極相比,明顯小于對應時間段的理論值。試簡要分析其可能原因。

           

          【答案】

          (1)①c(NaCl)=0.1mol/L   c(CuSO4)=0.1mol/L

          ②0.1mol/L

          (2)由于陽極產生的是氯氣和氧氣,在水中的溶解度明顯大于氫氣,所以陽極產生的氣體體積與陰極相比,明顯小于對應時間段的理論值。

          【解析】考查電解池的有關計算。本題的關鍵是對圖像的解讀。剛開始時陰極Cu2+得電子,無氣體放出,Cu2+反應完溶液中的H+放電,Ⅰ是H2,陽極先是溶液中的Cl-放電,反應完后溶液中的OH-放電,計算時抓住電子守恒。

          (1)①根據圖像可知,生成氯氣是224ml,物質的量是0.01mol

          所以氯化鈉的濃度是c(NaCl)=0.01mol×2÷0.2L=0.1mol/L

          當開始生成氫氣時,銅離子放電完畢,此時生成氧氣是336ml-224ml=112ml

          所以共轉移電子是0.01mol×2+0.112L÷22.4L/mol×4=0.04mol

          根據得失得失守恒可知,硫酸銅的物質的量是0.04mol÷2=0.02mol

          則c(CuSO4)=0.02mol÷0.2L=0.1mol/L

          ②t1~t2時才產生氫離子,物質的量是0.112L÷22.4L/mol×4=0.02mol

          所以氫離子濃度是0.02mol÷0.2L=0.1mol/L

          因此pH=1

           

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          (2)t2時所得溶液的c(H+).
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          ②t2時所得溶液中氫離子物質的量濃度
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