作业帮用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液250ml,经过一段时间后,两级均生成11.2L(标准状况）气体,求原溶液中Cu2+和Cl-的物质的量浓度范围.
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/05 02:03:00
用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液250ml,经过一段时间后,两级均生成11.2L(标准状况）气体,求原溶液中Cu2+和Cl-的物质的量浓度范围.
用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液250ml,经过一段时间后,两级均生成11.2L(标准状况）气体,求原溶液中Cu2+和Cl-的物质的量浓度范围.
用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液250ml,经过一段时间后,两级均生成11.2L(标准状况）气体,求原溶液中Cu2+和Cl-的物质的量浓度范围.
电解NaCl和CuSO4的混合溶液
发生以下反应.
[2]Cl- ＝Cl2 + [2]e-
[4]OH- ＝[2]H2O＋ O2 ＋[4]e-
Cu2+ ＋ [2]e- ＝ Cu
[2]H+ ＋ [2]e- ＝ H2
两极均生成11.2L气体,而阴极能生成的气体只有H2
11.2L气体的物质的量为0.5mol,根据方程式比,需电子0.5*2＝1 mol
而溶液中的Cu2+ 比 H+更容易得到电子,所以阴极有气体放出时,溶液中的Cu2+完全沉淀!
设铜的物质的量为x mol.氯气的物质的量为y mol.氧气的物质的量为z.
∴阴极得到的电子数为(1+2x) mol.
阳极也得到11.2L气体,即0.5mol气体.
溶液中有Cl-,而Cl-的放电能力比OH-高,所以必有Cl-先放电,然后OH-接着放电.
∵阴极得到的电子数为(1+2x) mol
∴阳极所失的电子数也为(1+2x) mol
列方程:2y+4z=1+2x (电荷)----①
y+z=0.5 (气体)----②
②×2代入①得
z=x
将x=z代入①得
y=0.5-x
∴铜的物质的量为x mol,氯气的物质的量为(0.5-x)mol,氧气的物质的量为x mol.
原溶液中
[Na+]=[Cl-]=[NaCl] [Cu2+]=[SO4^2-]=[CuSO4]
∵x>0 (0.5-x)>0
∴0.5>x>0
则Cu2+的物质的量浓度范围为(0,0.5/0.25),即0mol/L到2mol/L之间.
Cl-的物质的量浓度范围为(0,0.5*2/0.25)即0mol/L到4mol/L之间.
困死了...睡觉去勒
分数好少
做了吧
设CuSO4 a mole
NaCl b mole
总共转移x mole电子
Cu→Cu2+ 需要2a电子 b moleCl-→1/2b mole Cl2 b 需要mole电子
阴阳极分别电荷守恒
因此H2=(x-2a)/2 mole O2=(x-b)/4 mole
H2=11.2L O2+CL2=11.2L
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分数好少
做了吧
设CuSO4 a mole
NaCl b mole
总共转移x mole电子
Cu→Cu2+ 需要2a电子 b moleCl-→1/2b mole Cl2 b 需要mole电子
阴阳极分别电荷守恒
因此H2=(x-2a)/2 mole O2=(x-b)/4 mole
H2=11.2L O2+CL2=11.2L
(x-2a)/2=0.5 (x-b)/4+1/2b=0.5
消去无关的x
得1+2a=2-b
2a+b=1
a>0,b>0
所以b<1 a<1/2
0
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