Question

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下图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，根据图中信息回答下列问题。


⑴通过计算推测：
①原混合溶液NaCl和CuSO₄的物质的量浓度。
②t₂时所得溶液的pH。
⑵实验中发现，阳极产生的气体体积与阴极相比，明显小于对应时间段的理论值。试简要分析其可能原因。

Answer 1

（1）①t2时铜离子恰好放电完毕，此时氯气和氧气的物质的量分别是0.01mol和0.005mol，所以氯化钠是0.02mol，浓度是0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L。
根据电子的得失守恒可知，析出的铜是（0.01mol＋0.005mol×4÷2）＝0.02mol
所以硫酸铜的浓度是0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L
②生成氧气是0.005mol
所以该时间内生成氢离子就是0.005mol×4＝0.02mol
浓度为0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L
所以pH＝1
（2）由于氯气和氧气在水中的溶解度明显大于氢气的，所以阳极产生的气体体积与阴极相比，明显小于对应时间段的理论值。

解析