Question

（8分）如圖所示，通電5 min后，第③極增重2.16 g，同時在A池中收集到標準狀況下的氣體224 mL，設A池中原混合液的體積為200 mL。

試求：（1）寫出①、②的電極反應式； ______________ _______________

（2）通過計算確定通電前A池中原混合溶液Cu2+的濃度是 。

 

Answer 1

（1）①Cu2++2e-==Cu (2分) 2H++2e-==H2↑(2分)

②4OH—4e-=2H2O+O2↑(2分)

（2）0.025mol/L (2分)

【解析】

試題分析：（1）B池第③極增重2.16 g，電解硝酸銀溶液得到的產物是Ag和氧氣，所以2.16g是Ag的質量，電路中轉移電子的物質的量是2.16g/108g/mol=0.02mol，所以③極是陰極，則④是陽極，F(xiàn)是電源的正極，E是電源的負極，①是陰極，②是陽極，所以①發(fā)生還原反應，根據離子的放電順序，銅離子得電子生成單質Cu，電解反應式為Cu2++2e-==Cu，②發(fā)生氧化反應，氫氧根離子放電生成氧氣，4OH—4e-=2H2O+O2↑，根據得失電子守恒可知，生成氧氣的物質的量是0.02mol/4=0.005mol，標準狀況下的體積是0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，而實際A池中收集到標準狀況下的氣體224 mL，說明陰極除銅離子放電外還有氫離子放電，且生成112mL的氫氣，電解反應式為2H++2e-==H2↑；

（2）由（1）的分析可知，A池中生成的氫氣的物質的量是0.112L/22.4L/mol=0.005mol，轉移電子的物質的量是0.005mol×2=0.01mol，陰極共轉移電子的物質的量是0.02mol，所以Cu2+得電子的物質的量是0.01mol，則Cu2+的物質的量是0.01/2=0.005mol，A池溶液的體積是200mL，所以通電前A池中原混合溶液Cu2+的濃度是0.005mol/0.2L=0.025mol/L.

考點：考查電化學反應原理的應用，氧化還原反應的計算