Question

用石墨电极电解500 mL NaNO₃和Cu(NO₃)₂混合液，一段时间后，阴极逸出11.2 L（标准状况）气体，阳极逸出8.4 L（标准状况）气体。求（1）原溶液中Cu²⁺的物质的量浓度。（2）假如忽略溶液的体积变化，电解后溶液中H^＋的物质的量浓度是多少？

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）0.5 mol.L-1（2）1 mol.L-1

提示：

解法一：常规解法，训练思维的严密性。根据阳离子的放电顺序，首先进行的反应是： 2Cu(NO3)2＋2H2O     2Cu＋O2↑＋4HNO3；其次是：2H2O     2H2↑＋O2↑设Cu2＋物质的量为x，产生H2物质的量为y。则从上面两个化学方程式的关系列出下列方程组：   解得：   解法二：得失电子法，培养思维的灵活性。 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 H2 　　 　　 ～ 　　 　　 2e 　　 　　   　　 　　 Cu 　　 　　 ～ 　　 　　 2e 　　 　　 ～ 　　 　　 2HNO3 　　 　　 22.4 L 　　 　　   　　 　　 2 mol 　　 　　   　　 　　 1 mol 　　 　　   　　 　　 2 mol 　　 　　   　　 　　 2 mol 　　 　　 11.2 L 　　 　　 　　 　　 1 mol 　　 　　   　　 　　 0.25 mol 　　 　　 　　 　　 （1.5-1） 　　 　　 　　 　　 0.5 mol 　　 　　 　　   　　 　　    阴极：         阳极： O2    ～     4e 22.4 L         4 mol 8.4 L       1.5 mol，故（1）c(Cu2＋)＝0.5 mol.L-1（2）c(H＋)＝1 mol.L-1 解法三：电子守恒法，训练思维的整体性：离子失电子数＝阳离子得电子数 得：n(Cu2＋)＝0.25 mol  n(H＋)＝2n(Cu2＋)＝0.5 mol 因此（1）c(Cu2＋)＝0.5 mol.L-1（2）c(H＋)＝1 mol.L-1