Question

【题目】常温下用惰性电极电解200mLNaCl、CuSO4的混合溶液，所得气体的体积随时间变化如下图所示，根据图中信息回答下列问题：（ 注：气体体积已换算成标准状况下的体积，且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化．）

（1）曲线（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”） 表示阳极产生气体的变化情况．
（2）NaCl的物质的量浓度为；CuSO4 的物质的量浓度 ．
（3）t2时所得溶液的pH为 ．

Answer 1

【答案】
（1）Ⅱ
（2）0.1mol/L；0.1mol/L
（3）1
【解析】解：刚开始时阴极Cu2+得电子，无气体放出，Cu2+反应完溶液中的H+放电，Ⅰ是H2 ， 阳极先是溶液中的Cl﹣放电，反应完后溶液中的OH﹣放电，电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，阳极发生2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，阴极发生Cu2++2e﹣=Cu、2H++2e﹣=H2↑，（1）通过以上分析知，I表示阴极生成的气体、II表示阳极生成的气体，所以答案是：Ⅱ；（2）由图可知，产生氯气为224mL，则由2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑可知，n（NaCl）= ×2=0.02mol，所以c（NaCl）= =0.1mol/L，Ⅱ曲线中由t2时生成氧气为112mL，n（O2）= =0.005mol，则共转移电子为0.02mol+0.005mol×4=0.04mol，根据电子守恒及Cu2++2e﹣=Cu可知，n（CuSO4）= =0.02mol，所以c（CuSO4）= =0.1mol/L，所以答案是：0.1mol/L；0.1mol/L；（3）由t2时4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O～4H+ ， n（H+）=0.005mol×4=0.02mol，则溶液的c（H+）= =0.1mol/L，则溶液的pH=1，所以答案是：1．