题目内容
如图所示，通电5min后，第③极增重2.16g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224mL，设A池中原混合液的体积为200mL，求通电前A池中原混合溶液中Cu2+的浓度。
通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为0.025 mol·L-1。
第③极质量增加，说明第③极铜棒上析出金属银，此极为阴极，电源的E极为负极，F极为正极。在A池中，电解液为混合溶液，显然，在阴极Cu2+先放电，但要考虑到Cu2+完全放电后，H+放电的可能。A、B两池串联，在电解过程中，每个极上电子转移的总数目相等是解答本题的基本依据。
在A池中发生的反应为：
阳极(②极)：4OH--4e-
2H2O+O2↑
阴极(①极)：2Cu2++4e-2Cu
若Cu2+完全放电后还有：4H++4e-2H2↑
转移电子的物质的量为：
2.16 g÷108 g·mol-1="0.02" mol
由电极反应可知，每转移4 mol电子，放出1 mol O2，所以②极上析出O2的体积为：0.02 mol÷4×22.4 L·mol-1="0.112" L＜0.224 L
说明A池收集到的气体中还有H2。①极上放出H2为：0.224 L-0.112 L="0.112" L，即0.005 mol。①极上析出Cu和放出H2共获得0.02 mol电子。
Cu2+的物质的量为：(0.02 mol-0.005 mol×2)/2="0.005" mol
c(Cu2+)="0.005" mol/0.2 L="0.025" mol·L-1
在A池中发生的反应为：
阳极(②极)：4OH--4e-
2H2O+O2↑阴极(①极)：2Cu2++4e-
2Cu若Cu2+完全放电后还有：4H++4e-
2H2↑转移电子的物质的量为：
2.16 g÷108 g·mol-1="0.02" mol
由电极反应可知，每转移4 mol电子，放出1 mol O2，所以②极上析出O2的体积为：0.02 mol÷4×22.4 L·mol-1="0.112" L＜0.224 L
说明A池收集到的气体中还有H2。①极上放出H2为：0.224 L-0.112 L="0.112" L，即0.005 mol。①极上析出Cu和放出H2共获得0.02 mol电子。
Cu2+的物质的量为：(0.02 mol-0.005 mol×2)/2="0.005" mol
c(Cu2+)="0.005" mol/0.2 L="0.025" mol·L-1
练习册系列答案
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