Question

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Cu²⁺的浓度。

Answer 1

解：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÷108=0.02（mol）　　
由电极反应可知，每转移4mol电子，放出1molO₂，所以②极上析出O₂的体积为：
0.02÷4×22.4=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：0.224-0.112=0.112（L），即0.005mol。　　
①极上析出Cu和放出H₂共获得0.02mol电子。
Cu²⁺的物质的量为：（0.02-0.005×2）/2=0.005（mol）
[Cu²⁺]=0.005/0.2=0.025mol/L　　
答：通电前A池中原混合溶液Cu²⁺的浓度为0.025mol/L。