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    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。

     

    【答案】

    （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】考查电解的有关计算。

    （1）惰性电极电解氯化钠和硫酸铜的混合液，阳极先是氯离子放电生成氯气，然后是OH－放电生成氧气。阴极首先是铜离子放电，析出铜，然后是氢离子放电生成氢气。根据图像可知曲线Ⅱ表示阳极，其中氯气是0.224L，所以氯化钠是0.02mol，浓度是0.1mol/L。当生成的氧气是0.112L时，铜完全析出，阴极开始产生氢气。根据电极反应式2Cl－－2e－=Cl2、4OH－－4 e－=2H2O＋O2↑、Cu2＋＋2e－=Cu可知析出的铜（0.01mol＋0.005mol×4÷2）＝0.02mol，所以硫酸铜的浓度是0.1mol/L。生成氧气是0.005mol，所以生成氢离子就是0.005mol×4＝0.02mol，浓度为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。

     

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    ⑴通过计算推测：

    ①原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度。

    ②t2时所得溶液中氢离子物质的量浓度

    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。

     

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