以石墨为电极,电解lLCuSO4和NaCl的混合溶液,其中CuSO4与NaCl的物质的量之和为0.2mol,CuSO4的物质的量占总物质的量的比值为x.(1)若x=0.5,当Cu2+在阴极恰好全部析出时,产生的气体是______,气体总物质的量是______,所得溶液的pH值为______(忽略溶液体积的变化).(2)电解一段时间后,阴、阳两极产生气体的物质的量恰好相等,均为0.16mol,x=______.
以石墨为电极,电解lLCuSO4和NaCl的混合溶液,其中CuSO4与NaCl的物质的量之和为0.2mol,CuSO4的物质的量占总物质的量的比值为x.
(1)若x=0.5,当Cu2+在阴极恰好全部析出时,产生的气体是______,气体总物质的量是______,所得溶液的pH值为______(忽略溶液体积的变化).
(2)电解一段时间后,阴、阳两极产生气体的物质的量恰好相等,均为0.16mol,x=______.
(1)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,气体总物质的量是0.075mol,最后溶液中的氢离子物质的量是0.1Mol,浓度是:
=0.1mol/L,pH=1,0.1mol 1L
故答案为:氯气和氧气;0.075mol;1;
(2)阴极上发生的电极反应依次为:Cu2++2e-→Cu,2H++2e-→H2↑,当产生气体的物质的量为0.16mol,则得电子总量是(0.4x+0.32)mol
阳极发生的反应依次为2Cl--2e-=Cl2↑,4OH-→O2↑+2H2O+4e-,当产生气体的物质的量为0.16mol,
2Cl--2e-=Cl2↑
0.2-0.2x 0.1-0.1x
4OH-→O2↑+2H2+4e-
0.16-(0.1-0.1x)4[0.16-(0.1-0.1x)]
则0.2-0.2x+4[0.16-(0.1-0.1x)]=0.4x+0.32,解得x=0.6,故答案为:0.6.
答案解析: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.
考试点:电解原理.
知识点: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.