Question

如图所示，通电5min后，第③极增重2.16g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224mL，设A池中原混合液的体积为100mL，

（1）求通电前A池中原混合溶液中Cu²⁺的物质的量浓度．

0.05mol/L

（2）求电解后A池溶液的pH．

1

．

Answer 1

分析：（1）由图可知，B装置为电解池，第③极增重2.16g，发生Ag⁺+e^-=Ag，则Cu为阴极，E为电源的负极，A装置中阳极发生4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，阴极发生Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，以此来解答；
（2）根据电解硫酸铜溶液时，铜和硫酸之间的关系式计算．

解答：解：由图可知，B装置为电解池，第③极增重2.16g，发生Ag⁺+e^-=Ag，n（Ag）=0.02mol，则转移电子为0.02mol，
A池中收集到标准状况下的气体224mL，所以气体的物质的量为

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，
A装置中阳极发生4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，转移0.02mol电子生成气体为0.005mol，
所以2H⁺+2e^-=H₂↑，
     0.01 0.005
Cu²⁺+2e^-=Cu
0.005 0.01
即Cu²⁺的物质的量为

0.02-0.005×2

2

mol=0.005mol，
c（Cu²⁺）=

0.005mol

0.1L

=0.05mol/L，
故答案为：0.05mol/L；
（2）A装置电解时第二阶段实际上是电解水，第一阶段电解方程式为：2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu↓+O₂↑+2H₂SO₄，根据铜和氢离子的关系式得氢离子浓度=

0.005mol 2 ×2×2

0.1L

=0.1mol/L，所以溶液的pH=1，
故答案为：1．

点评：本题考查了电解原理，明确A中阴极上生成物是解本题关键，结合转移电子守恒进行解答，难度中等．