Question

以石墨为电极，电解1L硫酸铜和氯化钠的混合溶液，其中硫酸铜与氯化钠的物质的量之和为0.2mol，硫酸铜的物质的量占总物质的量的比值为x．
若x=0.5，当Cu²⁺在阴极恰好全部析出时，阳极产生的气体是什么？其物质的量是多少？所得溶液的pH是多少？

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：电解硫酸铜和氯化钠的混合溶液，阳极发生的反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^-→2H₂O+O₂↑+4e^-，阴极上发生的电极反应为：Cu²⁺+2e^-→Cu，2H⁺+2e^-→H₂↑，根据电极反应结合电子守恒进行计算即可．

解答： 解：硫酸铜与氯化钠的物质的量之和为0.2mol，硫酸铜的物质的量占总物质的量的比值为x，若x=0.5，则硫酸铜的物质的量是0.1mol，氯化钠是0.1mol，
电解硫酸铜和氯化钠的混合溶液，阴极上发生的电极反应依次为：Cu²⁺+2e^-→Cu，当Cu²⁺在阴极恰好全部析出时，转移电子是0.2mol，阳极发生的反应依次为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，0.1mol氯离子失0.1mol电子，产生0.05mol氯气，所以还会发生反应：4OH^-→2H₂O+O₂↑+4e^-，转移电子是0.1mol，生成氧气是0.025mol，减小氢氧根离子是0.1mol，所以阳极产生的气体是氯气和氧气，氯气0.05mol，氧气是0.025mol，最后溶液中的氢离子物质的量是0.1Mol，浓度是：

0.1mol

1L

=0.1mol/L，pH=1，
答：阳极产生的气体是氯气0.05mol，氧气是0.025mol，所得溶液的pH是1．

点评：本题考查学生电解池的工作原理以及电荷守恒思想的应用，难度不大，可以根据所学知识来回答．