百度作业网有关电化学电子守恒的相关计算问题!
来源：学生作业帮 编辑：百度作业网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/10 19:32:49
有关电化学电子守恒的相关计算问题!
用惰性电极电解500毫升1mol/L含硫酸铜的氯化钠溶液,当两极都生成11.2L（标况下）气体时,求硫酸铜溶液的物质的量浓度?（忽略反应过程当中的体积变化）
用惰性电极电解500毫升1mol/L含硫酸铜的氯化钠溶液,当两极都生成11.2L（标况下）气体时,求硫酸铜溶液的物质的量浓度?（忽略反应过程当中的体积变化）
首先方程式是
2CuSO4+2H2O 电解== 2Cu + O2↑ + 2H2SO4
2NaCl+2H2O 电解== 2NaOH+H2↑+Cl2↑
首先,因为电解液是硫酸铜和氯化钠的混合溶液,所以阳极首先电解出的是氯气Cl2再是氧气,阴极首先电解出的是金属铜Cu再是氢气 .因为氯化钠溶液量浓度是1mol/L,且体积是500ml,所以氯化钠物质的量是0.5×1=0.5mol.
由题可知在标况下两极产生11.2L的气体,那么两极也就产生了0.5mol的气体,可以知道在阳极区先开始产生的是氯气,因为氯离子物质的量为0.5mol,显然阳极产生的气体不会全部是氯气,因为产生0.5mol氯气需要1mol的氯离子.所以可知在阳极还产生了另一种气体那就是氧气.且氯离子是被电解完了的,所以只能产生0.25mol氯气且失去0.5mol的电子,所以剩下0.25mol气体就是氧气了(因为只有氯离子电解完了才可以产生氧气）,又可知产生1mol氧气需要失去4mol电子,所以产生0.25mol氧气就失去了1mol电子,这样阳极就总共失去了1.5mol电子.
根据电子守恒可知阴极得到1.5mol电子,由于阴极产生了0.5mol气体（可以肯定这是氢气）可知产生1mol氢气需得到2mol电子,那么产生0.5mol氢气就得到了1mol电子,那么还剩下0.5mol电子由铜离子得到成为单质铜,因为氢气是铜离子电解完后才能产生的,所以可知电解后溶液里已经不存在铜离子,又知1mol铜离子得到2mol电子成为铜单质,那么0.5mol电子就被0.25mol铜离子全部得到了,所以总共有0.25mol铜离子.
根据公式可以得到硫酸铜的量浓度为0.25÷0.5=0.5mol/L
2CuSO4+2H2O 电解== 2Cu + O2↑ + 2H2SO4
2NaCl+2H2O 电解== 2NaOH+H2↑+Cl2↑
首先,因为电解液是硫酸铜和氯化钠的混合溶液,所以阳极首先电解出的是氯气Cl2再是氧气,阴极首先电解出的是金属铜Cu再是氢气 .因为氯化钠溶液量浓度是1mol/L,且体积是500ml,所以氯化钠物质的量是0.5×1=0.5mol.
由题可知在标况下两极产生11.2L的气体,那么两极也就产生了0.5mol的气体,可以知道在阳极区先开始产生的是氯气,因为氯离子物质的量为0.5mol,显然阳极产生的气体不会全部是氯气,因为产生0.5mol氯气需要1mol的氯离子.所以可知在阳极还产生了另一种气体那就是氧气.且氯离子是被电解完了的,所以只能产生0.25mol氯气且失去0.5mol的电子,所以剩下0.25mol气体就是氧气了(因为只有氯离子电解完了才可以产生氧气）,又可知产生1mol氧气需要失去4mol电子,所以产生0.25mol氧气就失去了1mol电子,这样阳极就总共失去了1.5mol电子.
根据电子守恒可知阴极得到1.5mol电子,由于阴极产生了0.5mol气体（可以肯定这是氢气）可知产生1mol氢气需得到2mol电子,那么产生0.5mol氢气就得到了1mol电子,那么还剩下0.5mol电子由铜离子得到成为单质铜,因为氢气是铜离子电解完后才能产生的,所以可知电解后溶液里已经不存在铜离子,又知1mol铜离子得到2mol电子成为铜单质,那么0.5mol电子就被0.25mol铜离子全部得到了,所以总共有0.25mol铜离子.
根据公式可以得到硫酸铜的量浓度为0.25÷0.5=0.5mol/L