Question

常溫下電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO₄混合溶液，理論上兩極所得氣體的體積隨時間變化的關系如下圖所示(氣體體積已換算成標準狀況下的體積)，根據圖中信息回答下列問題。


⑴通過計算推測：
①原混合溶液NaCl和CuSO₄的物質的量濃度。
②t₂時所得溶液的pH。
⑵實驗中發現，陽極產生的氣體體積與陰極相比，明顯小于對應時間段的理論值。試簡要分析其可能原因。

Answer 1

（1）①t2時銅離子恰好放電完畢，此時氯氣和氧氣的物質的量分別是0.01mol和0.005mol，所以氯化鈉是0.02mol，濃度是0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L。
根據電子的得失守恒可知，析出的銅是（0.01mol＋0.005mol×4÷2）＝0.02mol
所以硫酸銅的濃度是0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L
②生成氧氣是0.005mol
所以該時間內生成氫離子就是0.005mol×4＝0.02mol
濃度為0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L
所以pH＝1
（2）由于氯氣和氧氣在水中的溶解度明顯大于氫氣的，所以陽極產生的氣體體積與陰極相比，明顯小于對應時間段的理論值。

解析