用惰性电极电解100mL 4mol?L-1的CuSO4溶液,一定时间后在阳极收集到1.12L气体,向电解后的溶液中加入足量

2025-03-31 16:21:02
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阳极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2↑,阴极反应式为:Cu2++2e-=Cu,
阳极生成气体为氧气,氧气的物质的量为

1.12L
22.4L/mol
=0.05mol,则:
总的反应式为:2CuSO4+2H2O
 通电 
 
2Cu↓+O2↑+2H2SO4
            2                       1       2
            0.1mol               0.05mol    0.1mol
故电解后溶液中生成的H2SO4的物质的量为0.1mol,
电解后溶液中硫酸铜的物质的量为0.1L×4mol?L-1-0.1mol=0.3mol,
硫酸与铁反应生成硫酸亚铁,反应方程式为H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑,故0.1molH2SO4生成FeSO4的物质的量为:0.1mol,
硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁,反应方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故0.3mol硫酸铜生成FeSO4的物质的量为0.3mol,
反应后溶液中Fe2+的物质的量为0.3mol+0.1mol=0.4mol,反应后溶液中Fe2+浓度为
0.4mol
0.1L
=4mol/L,
故选C.