作业帮电解池计算题以石墨为电极,点解1L硫酸铜和氯化钠的混合溶液.其中硫酸铜和氯化钠的物质的量和为0.2mol,硫酸铜的物质的量分数为X（1）若X=0.5,当cu2+在阴极刚好完全析出产生的气体是什么,其
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/05 17:22:55
电解池计算题以石墨为电极,点解1L硫酸铜和氯化钠的混合溶液.其中硫酸铜和氯化钠的物质的量和为0.2mol,硫酸铜的物质的量分数为X（1）若X=0.5,当cu2+在阴极刚好完全析出产生的气体是什么,其
电解池计算题
以石墨为电极,点解1L硫酸铜和氯化钠的混合溶液.其中硫酸铜和氯化钠的物质的量和为0.2mol,硫酸铜的物质的量分数为X
（1）若X=0.5,当cu2+在阴极刚好完全析出产生的气体是什么,其物质的量为什么,所得溶液PH为多少?（电解前后溶液体积不变,且不考虑产生气体的溶解）
答案：
解：若X=0.5,那么硫酸铜和氯化钠的物质的量就分别为0.1mol了.
当cu2+在阴极刚好完全时,电子转移了0.2mol,氯离子只有0.1mol,只能转移0.1mol电子；所以产生的气体是氧气.物质的量根据电子转移酸,生成氧气转移电子：0.2mol-0.1mol==0.1mol
生成氧气0.025mol（氧气与电子的关系式为1：4）,消耗氢氧根离子0.1mol,那剩余氢离子0.1mol,氢离子浓度为0.1mol/1L==0.1mol/L；pH==1
不懂为什么没有H2生成,电解NaCl不是生成Cl2和H2吗?还有就是电解CuSO4生成H2SO4,电解NaCl生成NaOH,且CuSO4,NaCl均为0.1mol,根据电解方程式,生成的H2SO4和NaOH的物质的量正好相等,那pH不就等于7了?
答案：Cl2 0.05mol
02 0.025mol
pH=1
电解池计算题以石墨为电极,点解1L硫酸铜和氯化钠的混合溶液.其中硫酸铜和氯化钠的物质的量和为0.2mol,硫酸铜的物质的量分数为X（1）若X=0.5,当cu2+在阴极刚好完全析出产生的气体是什么,其
注意题目,电解的是硫酸铜和氯化钠的混合溶液,那么溶液中大量存在的是Cu2+,SO4 2-,Cl-和Na+离子.根据氧化还原性的强弱,Cu2+在阴极先得电子变为Cu,而Cl-在阳极失去电子变为Cl2.
0.1mol Cu2+需要0.2mol电子才能转变为单质Cu,而Cl-只有0.1mol所以在Cu完全析出前,0.1mol的Cl-就已经变为了0.05mol的Cl2了.此时Cu2+还剩余0.05mol,而SO4 2-不参与电解反应所以接下来是OH-在阴极放电,变为水和氧气.
剩余的Cu2+还需要0.1mol电子才能完全析出,而这0.1mol电子可以使0.1mol的OH-变为0.025mol O2和0.05mol H2O.
当Cu完全析出时电解结束,所以并不会产生H2
此时OH-消耗了0.1mol/L,相当于H+增加了0.1mol/L,由于中性溶液pH=7,所以电解前c(H+)=10^-7mol/L,而电解后增加0.1mol/L,又10^-7可以忽略不计,所以电解后的溶液中c(H+)=0.1mol/L
pH=-(log[H+])=-(log 0.1)=1