用石墨电极电解100 mL H2SO4与CuSO4的混合溶液.通电一段时间后.两极均收集到2.24 L气体(标准状况).则原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为( ) A．1 mol·L-1 B．2 mol·L-1 C．3 mol·L-1 D．4 mol·L-1 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

　　用石墨电极电解100 mL H₂SO₄与CuSO₄的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况)，则原混合溶液中Cu²^＋的物质的量浓度为(　)

　　A．1 mol·L^－¹　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．2 mol·Ｌ^－¹

　　C．3 mol·L^－¹　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．4 mol·L^－¹

答案：A
解析：

解析：电解质溶液中，阳离子为H^＋、Cu²^＋，阴离子为SO

、OH^－．而阴离子放电顺序为OH^－＞SO

，则阴极析出的全是O₂；阳离子放电顺序为Cu²^＋＞H^＋，而阳极有气体H₂析出，则说明Cu²^＋全部得电子转变为Cu析出．故发生的电解反应有：2Cu²^＋＋2H₂O

2Cu↓＋O₂↑＋4H^＋，2H₂O2H₂↑＋O₂↑．电解水产生的H₂为2.24 L，则同时产生的O₂为1.12 L；故在Cu析出的同时，产生的O₂也为1.12 L．由2Cu²^＋—O₂，可算出Cu²^＋的物质的量为：n(Cu²^＋)＝2×＝0.1 mol，故c(Cu²^＋)＝＝1 mol·L^－¹

　　此题也可以根据电子得失守恒来计算，即阳极产物失电子数等于阴极产物得电子数．设阴极有x mol铜析出，依题意有：2x＋×2＝×4解得x＝0.1 mol，则c(Cu²^＋)＝＝1 mol·L^－¹．

练习册系列答案

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（15分）新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂（LiFePO₄）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：

方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁［(CH₃COO)Fe］、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。

方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。

在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子选移的介质，该有机聚合物的单体之一（用M表示）的结构简式如下：

请回答下列问题：

（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　（填化学式）生成。

（3）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂（LiFePO₄）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：

在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子选移的介质，该有机聚合物的单体之一（用M表示）的结构简式如下：

请回答下列问题：

（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有　　　　　　　　、

　　　　　　　　、　　　　　　　　（填化学式）生成。

（3）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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　　　　　　　　、　　　　　　　　（填化学式）生成。
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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。