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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100 mL,

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(1)求通电前A池中原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度。

(2)求电解后A池溶液的PH

 

答案:
(1)0.05mol/L (2)1 【解析】 试题分析:(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,B装置中,银作阳极。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,所以在阴极上还有气体生成,在阴极也生成112mL气体,由2H++2e-=H2↑,则氢气的物质的量为0.005mol。根据 Cu2++2e-=Cu可知转移0.01mol电子,所以Cu2+的物质的量为0.005mol,通电前c(CuSO4)=0.005mol÷0.1L=0.05mol/L。 (2)根据(1)并结合原子守恒可知,生成硫酸的物质的量是0.005mol,则溶质氢离子的物质的量浓度是0.01mol÷0.1L=0.1mol/L,所以溶液的pH=1。 考点:考查电化学的判断以及有关应用和计算
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