Question

11．用石墨作电极，电解质溶液中各离子浓度之比如下：C（Cu²⁺）：C（Na⁺）：C（Cl^-）=1：2：4，在任何情况下，阴、阳两极不可能同时发生的反应是（　　）

• A． 阴极：2H⁺+2e^-=H₂↑　　　　　　阳极：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
• B． 阴极：Cu²⁺+2e-=Cu　　　　　　　阳极：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
• C． 阴极：2H⁺+2e^-=H₂↑　　　　　　阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑
• D． 阴极：Cu²⁺+2e-=Cu　　　　　　　阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑

Answer 1

分析 放电时，阳离子放电先后顺序为Cu²⁺＞H⁺＞Na⁺，阴离子放电先后顺序为Cl^-＞OH^-，溶液中C（Cu²⁺）：C（Na⁺）：C（Cl^-）=1：2：4，当阴极上Cu²⁺完全放电而析出，阳极上有一半的Cl^-放电，继续电解，阴极上H⁺放电、阳极上Cl^-放电，当Cl^-完全放电时，继续电解，阴极上H⁺放电、阳极上OH^-放电，据此分析解答．

解答 解：放电时，阳离子放电先后顺序为Cu²⁺＞H⁺＞Na⁺，阴离子放电先后顺序为Cl^-＞OH^-，溶液中C（Cu²⁺）：C（Na⁺）：C（Cl^-）=1：2：4，当阴极上Cu²⁺完全放电而析出，阳极上有一半的Cl^-放电，继续电解，阴极上H⁺放电、阳极上Cl^-放电，当Cl^-完全放电时，继续电解，阴极上H⁺放电、阳极上OH^-放电，
A．第三阶段时，阴极上H⁺放电、阳极上OH^-放电，相当于电解水，所以阴极：2H⁺+2e^-=H₂↑、阳极：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故A不选；
B．当阴极上Cu²⁺放电时，阳极上Cl^-放电，所以阴极：Cu²⁺+2e-=Cu、阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故B选；
C．第二阶段电解时，相当于电解稀盐酸，阴极上H⁺放电、阳极上Cl^-放电，所以阴极：2H⁺+2e^-=H₂↑、阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故C不选；
D．当阴极上Cu²⁺放电时，阳极上Cl^-放电，所以阴极：Cu²⁺+2e-=Cu、阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故D不选；
故选B．

点评 本题考查电解原理，明确离子放电顺序是解本题关键，正确分析各个阶段发生的电极反应，题目难度中等．