Question

将1L一定浓度的CuSO₄溶液，用a、b两个石墨电极电解，当a极上产生22.4L（标准状况）气体时，b极上有金属析出。然后将a、b极电源反接，继续通直流电，当b极上又产生22.4L（标准状况）气体时，溶液质量共减少227g，求：

（1）a极上产生22.4L（标准状况）气体时，b极增加的质量；

（2）求原溶液的物质的量浓度。

 

Answer 1

答案：
解析：

当用惰性电极电解CuSO4溶液时，其总反应式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，阴极（b）反应：2Cu2++4e-=2Cu，阳极（a）反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑。当反接电源时，电解池的阴极、阳极发生相应的变化，且原先附着在石墨上的Cu此时成了阳极，参加电极反应。当电源反接后，b极又产生1mol O2，则溶液质量减少2´64´2+32´2=320>227故反应后CuSO4中Cu2+已放电完毕，a极上亦有H+放电。设电解CuSO4 xmol，电解水ymol。 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4     x              x    2H2O2H2↑+O2↑     y       y    则    x+y=2  ① 80x+18y=67  ② 联立①、②得x=0.5mol n(Cu2+)=2mol+0.5mol=2.5mol