Question

【題目】如圖所示，通電5 min后，第③極增重2.16 g，同時(shí)在A池中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224 mL，設(shè)A池中原混合液的體積為200 mL，回答下列問(wèn)題：

（1）電源F是__________極；

（2）A池的第②極上的電極反應(yīng)式_________

（3）通電前A池中原混合溶液Cu2+的濃度________

Answer 1

【答案】 正 4OH－-4e－===2H2O +O2↑ 0.025 mol·L-1

【解析】分析：通電5min后，第③極增重，所以第③極是陰極，則F是電源正極，第②極是陽(yáng)極；根據(jù)陰陽(yáng)極上轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算硫酸銅的物質(zhì)的量濃度。

詳解：（1）通電5min后，第③極增重，所以第③極是陰極，則F是電源正極，第②極是陽(yáng)極；

（2）第②極是陽(yáng)極，A中陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣，其電極反應(yīng)式為：4OH--4e-＝2H2O+O2↑；

（3）第③極反應(yīng)為Ag++e-=Ag，n（Ag）=2.16g÷108g/mol=0.02mol，則轉(zhuǎn)移的電子為0.02mol。A池中陽(yáng)極反應(yīng)為4OH--4e-＝2H2O+O2↑，則轉(zhuǎn)移0.02mol電子生成氧氣為0.005mol，其體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL＜224mL，所以在陰極上還有氫氣生成，體積是112mL，氫氣的物質(zhì)的量為0.005mol，由2H++2e-=H2↑可知轉(zhuǎn)移電子是0.01mol，則銅離子得到的電子是0.02mol－0.01mol＝0.01mol，由Cu2++2e-=Cu可知Cu2+的物質(zhì)的量為0.005mol，因此通電前c（CuSO4）=0.005mol÷0.2L=0.025 molL-1。