Question

等物质的量的CuSO₄和NaCl的混合物，完全溶于水，用石墨电极对溶液进行电解，根据电极产物可分为三个阶段．按要求回答下列问题．
（1）第一阶段阴极电极反应式

 

，阳极电极反应式

 

．
（2）第二阶段阴极电极反应式

 

，阳极电极反应式

 

．此阶段酸性明显增强的是

 

填阳极，阴极）．
（3）第三阶段阴极电极反应式

 

，阳极电极反应式

 

．

Answer 1

考点：电解原理

专题：

分析：用惰性电极电解物质的量浓度相等的CuSO₄、NaCl混合溶液，电解过程分为：
（1）第一阶段，阳极上氯离子放电、阴极上铜离子放电；
（2）第二阶段：阳极上氢氧离子放电，阴极上铜离子放电；
（3）第三阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电．

解答： 解：用惰性电极电解物质的量浓度相等的CuSO₄、NaCl混合溶液，设溶液体积为1L，硫酸铜、氯化钠浓度都为1mol/L，
则n（CuSO₄）=n（Cu）=1mol，n（NaCl）=n（Cl^-）=1mol，根据转移电子守恒，
（1）第一阶段：阳极上氯离子放电，电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极上铜离子放电，电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，当氯离子完全放电时，转移电子的物质的量为1mol，当转移电子的物质的量为1mol时，析出铜的物质的量为0.5mol，还剩0.5mol铜离子，所以电池反应式为2Cl^-+Cu²⁺

通电  .

Cu+Cl₂↑；
故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu，2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）第二阶段：阴极上铜离子放电，电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，阳极上氢氧根离子放电，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑当铜离子完全析出前，发生的电池反应式为2Cu²⁺+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；阳极附近氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度增大，溶液酸性增强；
故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阳极；
（3）第三阶段：阴极上氢离子放电，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，所以发生的电池反应式为2H₂O

通电  .

2H₂↑+O₂↑；
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．

点评：本题考查了电解原理，明确离子放电顺序是解本题关键，结合转移电子相等判断阴阳极上析出的物质，难度中等．