化学高二原电池问题

Question

这个阴极产生氢气放出的电子都不够阳极产生氧气和铜单质的，怎么思考啊

Answer 1

刚开始：阳极：2H2O - 4e- = O2↑ + 4H+，阴极：2Cu2+ + 4e- = 2Cu，总反应：2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + O2↑ + 4H+，这时阴极是没有气体产生的，不符合题意，很明显阴极反应还要有变化。
当溶液中Cu2+全部得电子生成Cu后（此时溶液已经变为稀硫酸了），阳极：2H2O - 4e- = O2↑ + 4H+，阴极：4H+ + 4e - = 2H2↑，总反应：2H2O = 2H2↑ + O2↑。
阳极收集到标准状况下22.4L气体（即 1mol O2）转移电子 4mol，而阴极收集到标准状况下22.4L气体（即1mol H2），转移电子 2mol，说明阴极 2Cu2+ + 4e- = 2Cu 转移电子为4mol - 2mol = 2mol，即原溶液中Cu2+有1mol，c(Cu2+) = 1mol/L。
根据溶液是电中性的，即电量守恒，可得：2c(Cu2+) + c(K+) = 2c(SO42-)，则 c(K+) = 2×2mol/L - 2×1mol/L = 2mol/L。
答案选D。

Answer 2

答案选D
开始的时候是cu2+-2e-=cu 1 mol
OH-+2e-=0.5O2 0.5 mol
后来铜离子电解没了，开始发生
2H--2e-=H2 1 mol
OH-+2e-=0.5O2 0.5 mol
所以铜离子是1mol，对应的硫酸根为1mol，剩余的1mol硫酸根即由硫酸钾提供，所以钾离子为2mol（体积是1L比较好，如果是2L的话就有易错的地方了，浓度问题)

Answer 3

选D