Question

以石墨為電極，電解1L硫酸銅和氯化鈉的混合溶液，其中硫酸銅與氯化鈉的物質(zhì)的量之和為0.2mol，硫酸銅的物質(zhì)的量占總物質(zhì)的量的比值為x．
若x=0.5，當(dāng)Cu²⁺在陰極恰好全部析出時，陽極產(chǎn)生的氣體是什么？其物質(zhì)的量是多少？所得溶液的pH是多少？

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：電解硫酸銅和氯化鈉的混合溶液，陽極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^-→2H₂O+O₂↑+4e^-，陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-→Cu，2H⁺+2e^-→H₂↑，根據(jù)電極反應(yīng)結(jié)合電子守恒進(jìn)行計算即可．

解答： 解：硫酸銅與氯化鈉的物質(zhì)的量之和為0.2mol，硫酸銅的物質(zhì)的量占總物質(zhì)的量的比值為x，若x=0.5，則硫酸銅的物質(zhì)的量是0.1mol，氯化鈉是0.1mol，
電解硫酸銅和氯化鈉的混合溶液，陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)依次為：Cu²⁺+2e^-→Cu，當(dāng)Cu²⁺在陰極恰好全部析出時，轉(zhuǎn)移電子是0.2mol，陽極發(fā)生的反應(yīng)依次為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，0.1mol氯離子失0.1mol電子，產(chǎn)生0.05mol氯氣，所以還會發(fā)生反應(yīng)：4OH^-→2H₂O+O₂↑+4e^-，轉(zhuǎn)移電子是0.1mol，生成氧氣是0.025mol，減小氫氧根離子是0.1mol，所以陽極產(chǎn)生的氣體是氯氣和氧氣，氯氣0.05mol，氧氣是0.025mol，最后溶液中的氫離子物質(zhì)的量是0.1Mol，濃度是：

0.1mol

1L

=0.1mol/L，pH=1，
答：陽極產(chǎn)生的氣體是氯氣0.05mol，氧氣是0.025mol，所得溶液的pH是1．

點評：本題考查學(xué)生電解池的工作原理以及電荷守恒思想的應(yīng)用，難度不大，可以根據(jù)所學(xué)知識來回答．