Question

（12分）常温下电解200mLNaCl、CuSO₄的混合溶液，所得气体的体积随时间变化如下图所示，根据图中信息回答下列问题。（气体体积已换算成标准状况下的体积，且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化）

⑴图中曲线________(填Ⅰ或Ⅱ)表示阳极产生气体的变化；
⑵求NaCl和CuSO₄的物质的量浓度；
⑶求t₂时所得溶液的H^＋的物质的量浓度。

Answer 1

（1）Ⅱ    （2）c(NaCl)=0.1mol/L；c(CuSO₄)= 0.1mol/L  （3）0.1mol/L

（1）电解池中阳极失去电子，阴极得到电子，所以根据离子的放电顺序可知，阴极首先是铜离子放电，吸出铜单质，然后是氢离子放电，生成氢气。阳极首先是氯离子是放电，生成氯气，然后是OH^－放电生成氧气。所以曲线Ⅱ是表示阳极产生气体的变化。
（2）根据图像可知生成的氯气是224ml，物质的量是0.01mol，转移电子是0.02mol。则氯化钠是0.02mol，所以浓度是c(NaCl)＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L；t2时铜离子恰好放电完毕，此时生成氧气是336ml－224ml＝112ml，物质的量是0.005mol，则转移电子是0.02mol，所以根据电子的得失守恒可知，析出铜是0.02mol。因此硫酸铜是0.02mol，浓度是c(CuSO₄)＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L。
（3）根据（2）可知，在生成0.005mol氧气的同时，溶液中生成氢离子是0.02mol，所以浓度是0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L。