Question

一道高考的化学题~~

常温下电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图Ⅰ、Ⅱ所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），根据图中信息进行下列计算：（1）原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度．（2）t2时所得溶液的c（H+）．（3）电解至t3时，消耗水的质量．

给讲一下

Answer 1

分析：电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，阳极发生2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑ 2H2O，阴极发生Cu2 2e-=Cu、2H 2e-=H2↑，结合图可知，Ⅰ为阴极气体体积与时间的关系，Ⅱ为阳极气体体积与时间的关系，以此来计算．
解答：解：电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，阳极发生2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑ 2H2O，阴极发生Cu2 2e-=Cu、2H 2e-=H2↑，结合图可知，Ⅰ为阴极气体体积与时间的关系，Ⅱ为阳极气体体积与时间的关系，
（1）由图可知，产生氯气为224mL，则由2Cl--2e-=Cl2↑可知，n（NaCl）=
0.224L
22.4L/mol×2=0.02mol，所以c（NaCl）=
0.02mol
0.2L=0.1mol/L，
由t2时生成氧气为112mL，n（O2）=
0.112L
22.4L/mol=0.005mol，则共转移电子为0.02mol 0.005mol×4=0.04mol，
根据电子守恒及Cu2 2e-=Cu可知，n（CuSO4）=
0.04mol
2=0.02mol，所以c（CuSO4）=
0.02mol
0.2L=0.1mol/L，
答：原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度均为0.1mol/L；
（2）由t2时4OH--4e-=O2↑ 2H2O～4H ，n（H ）=0.005mol×4=0.02mol，则溶液的c（H ）=
0.02mol
0.2L=0.1mol/L，
答：溶液的c（H ）为0.1mol/L；
（3）电解至t3时，电解生成氧气为672-224mL=448mL，均来源于水，由2H2O
电 解
.
O 2↑ 2H2↑，n（H2O）=
0.448L
22.4L/mol×2=0.04mol，所以电解水的质量为0.04mol×18g/mol=0.72g，答：电解至t3时，消耗水的质量为0.72g．

Answer 2

我粘的，看有没帮助
本题的关键是对图象的解读。刚开始时阴极Cu2+得电子，无气体放出，Cu2+反应完溶液中的H+放电，Ⅰ是H2，阳极先是溶液中的Cl-放电，反应完后溶液中的OH-放电，计算时抓住电子守恒。
⑴c(NaCl)＝0.1mol/L c(CuSO4)＝0.1mol/L ②pH＝1 ⑵产生的氯气和氧气在水中的溶解度明显大于氢气

阳极是先是氯气，再是氧气产生，按失电子能力顺序。阴极是先是铜产生，再是氢气产生，按得电子能力顺序。观察图片，发现在t1时，II的斜率改变，所以判断此时开始产生氧气。t2处，I开始产生气体，判断此为倾其产生氢气。(1)所以计算，t1时，n(Cl)=0.01 mol t2时，铜的量按电子转移计算，先是0.01mol氯气的电子，再是0.005mol的氧气的电子，n(Cu)=0.02mol所以物质的量浓度 c(NaCl)=0.1mol/l c(CuSO4)=0.1mol/l(2)t2时, 产生氧气0.005mol，消耗0.01molOH-。所以相当于产生0.01mol氢离子，那么PH=1.3（3）点解到t3， 消耗水的量就是水反应掉的量，观察该图，计算出此时产生氧气0.02mol 氢气0.03mol 由于产生氧气后就会产生氢离子，氢离子又得电子成为氢气，所以水的反应有一个抵消的过程，不能简单地将氢气与氧气相加，因为同时产生的一份氢和半分氧属于一份水产生氧气消耗的水比氢的多，所以取氧的量为水的消耗量 m(H20)=0.72g

Answer 3

由图像地,II代表阳极,I代表阴极
在0-t1内,阳极是Cl-在放电产生Cl2
在0-t2内,阴极是Cu2+在放电
在t1-t3内,阳极是OH-在放电产生O2
在t2-t3内,阴极是H+在放电产生H2
①
产生n(Cl2)=0.01mol,所以原溶液中n(Cl-)=0.02mol,c(Cl-)=0.1mol/L
所以c(NaCl)=0.1mol/L

在0-t2内,阳极产生了0.01molCl2和0.005molO2,
所以转移了0.01*2+0.005*4=0.04mol电子
所以生成的n(Cu)=0.02mol,原溶液中c(Cu2+)=0.1mol/L
所以c(CuSO4)=0.1mol/L
②
产生H+的电极反应式:
2H2O-4(e-)=4(H+)+O2↑,即[4(OH-)-4(e-)=2H2O+O2↑]
产生了0.005molO2,所以产生了0.02molH+
所以c(H+)=0.1mol/L
③
t1-t3产生了0.02molO2,消耗了0.04mol水
消耗水的质量m(H2O)=0.72g