Question

如圖所示，通電5min后，第③極增重2.16g，同時在A池中收集到標準狀況下的氣體224mL，設A池中原混合液的體積為100mL，

（1）求通電前A池中原混合溶液中Cu²⁺的物質的量濃度．

0.05mol/L

（2）求電解后A池溶液的pH．

1

．

Answer 1

分析：（1）由圖可知，B裝置為電解池，第③極增重2.16g，發生Ag⁺+e^-=Ag，則Cu為陰極，E為電源的負極，A裝置中陽極發生4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，陰極發生Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，以此來解答；
（2）根據電解硫酸銅溶液時，銅和硫酸之間的關系式計算．

解答：解：由圖可知，B裝置為電解池，第③極增重2.16g，發生Ag⁺+e^-=Ag，n（Ag）=0.02mol，則轉移電子為0.02mol，
A池中收集到標準狀況下的氣體224mL，所以氣體的物質的量為

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，
A裝置中陽極發生4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，轉移0.02mol電子生成氣體為0.005mol，
所以2H⁺+2e^-=H₂↑，
     0.01 0.005
Cu²⁺+2e^-=Cu
0.005 0.01
即Cu²⁺的物質的量為

0.02-0.005×2

2

mol=0.005mol，
c（Cu²⁺）=

0.005mol

0.1L

=0.05mol/L，
故答案為：0.05mol/L；
（2）A裝置電解時第二階段實際上是電解水，第一階段電解方程式為：2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu↓+O₂↑+2H₂SO₄，根據銅和氫離子的關系式得氫離子濃度=

0.005mol 2 ×2×2

0.1L

=0.1mol/L，所以溶液的pH=1，
故答案為：1．

點評：本題考查了電解原理，明確A中陰極上生成物是解本題關鍵，結合轉移電子守恒進行解答，難度中等．