Question

4．将0.1L含有0.02mol CuSO₄和0.01molNaCl的水溶液用惰性电极电解．电解一段时间后，一个电极上得到0.01mol Cu，
（1）另一电极析出的气体的成分及相应质量为既有0.355gCl₂又有0.08gO₂．
（2）所得溶液的PH减小（填增大或减小）c（H+）=0.1mol/L．

Answer 1

分析 （1）电解硫酸铜和氯化钠混合溶液时，阴极上铜离子先放电，然后氢离子放电，阳极上氯离子先放电，然后氢氧根离子放电，若在一个电极上得到0.01mol Cu，根据转移电子守恒判断另一电极上生成气体成分及生成气体的物质的量，再根据m=nM计算生成气体质量；
（2）根据氧气和氢离子之间的关系式计算氢离子的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算．

解答 解：（1）电解硫酸铜和氯化钠混合溶液时，阴极上铜离子先放电，然后氢离子放电，阳极上氯离子先放电，然后氢氧根离子放电，若在一个电极上得到0.01mol Cu，转移电子的物质的量=0.01mol×2=0.02mol，
阳极上0.01mol氯离子放电转移电子的物质的量=0.01mol×1=0.01mol＜0.02mol，所以阳极上还有氢氧根离子放电，转移0.01mol电子生成氧气的物质的量=$\frac{0.01mol}{4}$=0.0025mol，所以生成氯气的质量=$\frac{0.01}{2}$×71=0.355g，生成氧气的质量为0.0025×32=0.08g，故答案为：既有0.355gCl₂又有0.08gO₂；
（2）阳极上氢氧根离子放电时生成氢离子，实际上是电解硫酸铜溶液，2H₂O+2Cu$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4H⁺，
根据（1）知，生成氧气的物质的量0.0025mol，根据氧气和氢离子之间的关系式得n（H⁺）=4n（O₂）
=0.01mol，c（H⁺）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，所以pH减小，
故答案为：减小；0.1mol/L；

点评 本题考查了电解原理，明确离子放电顺序是解本题关键，结合转移电子守恒确定阳极上放电的离子，根据物质之间的关系式来分析解答，难度中等．