Question

（12分）常溫下電解200mLNaCl、CuSO₄的混合溶液，所得氣體的體積隨時間變化如下圖所示，根據圖中信息回答下列問題。（氣體體積已換算成標準狀況下的體積，且忽略氣體在水中的溶解和溶液體積的變化）

⑴圖中曲線________(填Ⅰ或Ⅱ)表示陽極產生氣體的變化；
⑵求NaCl和CuSO₄的物質的量濃度；
⑶求t₂時所得溶液的H^＋的物質的量濃度。

Answer 1

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

（1）電解池中陽極失去電子，陰極得到電子，所以根據離子的放電順序可知，陰極首先是銅離子放電，吸出銅單質，然后是氫離子放電，生成氫氣。陽極首先是氯離子是放電，生成氯氣，然后是OH^－放電生成氧氣。所以曲線Ⅱ是表示陽極產生氣體的變化。
（2）根據圖像可知生成的氯氣是224ml，物質的量是0.01mol，轉移電子是0.02mol。則氯化鈉是0.02mol，所以濃度是c(NaCl)＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L；t2時銅離子恰好放電完畢，此時生成氧氣是336ml－224ml＝112ml，物質的量是0.005mol，則轉移電子是0.02mol，所以根據電子的得失守恒可知，析出銅是0.02mol。因此硫酸銅是0.02mol，濃度是c(CuSO₄)＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L。
（3）根據（2）可知，在生成0.005mol氧氣的同時，溶液中生成氫離子是0.02mol，所以濃度是0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L。