Question

【题目】如图所示，通电5 min后，第③极增重2.16 g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL，设A池中原混合液的体积为200 mL，回答下列问题：

（1）电源F是__________极；

（2）A池的第②极上的电极反应式_________

（3）通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度________

Answer 1

【答案】 正 4OH－-4e－===2H2O +O2↑ 0.025 mol·L-1

【解析】分析：通电5min后，第③极增重，所以第③极是阴极，则F是电源正极，第②极是阳极；根据阴阳极上转移电子守恒计算硫酸铜的物质的量浓度。

详解：（1）通电5min后，第③极增重，所以第③极是阴极，则F是电源正极，第②极是阳极；

（2）第②极是阳极，A中阳极上氢氧根离子放电生成氧气，其电极反应式为：4OH--4e-＝2H2O+O2↑；

（3）第③极反应为Ag++e-=Ag，n（Ag）=2.16g÷108g/mol=0.02mol，则转移的电子为0.02mol。A池中阳极反应为4OH--4e-＝2H2O+O2↑，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL＜224mL，所以在阴极上还有氢气生成，体积是112mL，氢气的物质的量为0.005mol，由2H++2e-=H2↑可知转移电子是0.01mol，则铜离子得到的电子是0.02mol－0.01mol＝0.01mol，由Cu2++2e-=Cu可知Cu2+的物质的量为0.005mol，因此通电前c（CuSO4）=0.005mol÷0.2L=0.025 molL-1。