Question

（4分）用石墨电极电解100 mLH₂SO₄和CuSO₄的混合液，通电一段时间，两极上均产生2.24L（标准状况）气体，则原混合液中Cu²⁺的浓度是多少？

 

Answer 1

【答案】

（4分） 1mol/L   2CuSO₄ +2H₂O 2Cu+O₂↑+ 2H₂SO₄   2H₂O 2H₂↑ + O₂↑       写出电解总反应式给1分。   若用电子守恒法也对，给4分

 n(H₂)=n(O₂)=0.1mol 

 n(e^-)_总= 0.4mol

n(e^-)_铜= 0.4mol - 2 n(H₂)=0.2mol     

n(Cu) = 0.1 mol  

C(Cu²⁺) = 0.1mol/0.1L=1 mol/L

【解析】考查电化学的有关计算。

通电一段时间，两极上均产生2.24L（标准状况）气体，所以电解时发生反应的方程式依次是2CuSO₄ +2H₂O 2Cu+O₂↑+ 2H₂SO₄和2H₂O 2H₂↑ + O₂↑。

由于n(H₂)＝n(O₂)＝2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol 

 所以转移电子是n(e^-)_总＝ 0.4mol

因此根据电子的得失守恒可知

n(e^-)_铜＝ 0.4mol － 2 n(H₂)＝0.2mol     

所以n(Cu) ＝0.1 mol  

因此c(Cu²⁺) = 0.1mol÷0.1L＝1 mol/L