Question

高中化学题，帮忙解决一下。

用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液250ml，经过一段时间后，两级均生成11.2L(标准状况）气体，求原溶液中Cu2+和Cl-的物质的量浓度范围。

Answer 1

电解NaCl和CuSO4的混合溶液

发生以下反应.

[2]Cl- ＝Cl2 + [2]e-
[4]OH- ＝[2]H2O＋ O2 ＋[4]e-
Cu2+ ＋ [2]e- ＝ Cu
[2]H+ ＋ [2]e- ＝ H2

两极均生成11.2L气体，而阴极能生成的气体只有H2
11.2L气体的物质的量为0.5mol，根据方程式比，需电子0.5*2＝1 mol

而溶液中的Cu2+ 比 H+更容易得到电子，所以阴极有气体放出时，溶液中的Cu2+完全沉淀！

设铜的物质的量为x mol. 氯气的物质的量为y mol. 氧气的物质的量为z.

∴阴极得到的电子数为(1+2x) mol.

阳极也得到11.2L气体,即0.5mol气体.
溶液中有Cl-,而Cl-的放电能力比OH-高,所以必有Cl-先放电,然后OH-接着放电.

∵阴极得到的电子数为(1+2x) mol

∴阳极所失的电子数也为(1+2x) mol

列方程: 2y+4z=1+2x (电荷)----①
y+z=0.5 (气体)----②

②×2代入①得
z=x

将x=z代入①得
y=0.5-x

∴铜的物质的量为x mol,氯气的物质的量为(0.5-x)mol,氧气的物质的量为x mol.

原溶液中
[Na+]=[Cl-]=[NaCl] [Cu2+]=[SO4^2-]=[CuSO4]

∵x>0 (0.5-x)>0
∴0.5>x>0

则Cu2+的物质的量浓度范围为(0,0.5/0.25),即0mol/L到2mol/L之间.
Cl-的物质的量浓度范围为(0,0.5*2/0.25)即0mol/L到4mol/L之间.

困死了...睡觉去勒

Answer 2

分数好少
做了吧
设CuSO4 a mole
NaCl b mole
总共转移x mole电子
Cu→Cu2+ 需要2a电子 b moleCl-→1/2b mole Cl2 b 需要mole电子
阴阳极分别电荷守恒
因此H2=(x-2a)/2 mole O2=(x-b)/4 mole
H2=11.2L O2+CL2=11.2L
(x-2a)/2=0.5 (x-b)/4+1/2b=0.5
消去无关的x
得1+2a=2-b
2a+b=1
a>0,b>0
所以b<1 a<1/2
0<c(CuSO4)<2mole/l
0<c(NaCl)<4mole/l
主要还是活用电荷守恒

Answer 3

1L气态烃混合物的质量是2g,则混合气体的平均摩尔质量为=
22.4L/mol*2g/L
=
44.8g/mol.
因为两者都是烯烃.设烯烃
A:CnH2n
B:
C(n+1)H(2n+2)
A的摩尔质量
为:14n
g/mol
B的摩尔质量为:14n
+
14
则有:
14n
<
44.8
<
14n
+14
又因为n是整数.得:
2.2<
n
<3.2
所以n只能等于3