Question

14．用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1：3的CuSO₄和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有（　　）
①2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+4H⁺+O₂↑；         
②Cu²⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑；
③2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；       
④2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑

• A． ①②③
• B． ①③④
• C． ②③④
• D． ①②④

Answer 1

分析 用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积之比为1：3的CuSO₄和NaCl的混合溶液，设溶液体积为1L，硫酸铜浓度为1mol/L，氯化钠浓度为3mol/L，则n（CuSO₄）=n（Cu²⁺）=1mol，n（NaCl）=n（Cl^-）=3mol，
根据转移电子守恒，
第一阶段，阳极上Cl^-放电、阴极上Cu²⁺放电，当Cu²⁺完全放电时，有2mol Cl^-放电；
第二阶段：阳极上Cl^-放电，阴极上水得电子生成氢气；
第三阶段：阳极上OH^-放电，阴极上H⁺放电，相当于对水，
据此分析解答．

解答 解：用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积之比为1：3的CuSO₄和NaCl的混合溶液，设溶液体积为1L，硫酸铜浓度为1mol/L，氯化钠浓度为3mol/L，则n（CuSO₄）=n（Cu²⁺）=1mol，n（NaCl）=n（Cl^-）=3mol，
根据转移电子守恒，
第一阶段，阳极上Cl^-放电、阴极上Cu²⁺放电，当Cu²⁺完全放电时，有2mol Cl^-放电，相当于电解氯化铜，电池反应式为Cu²⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑；
第二阶段：阳极上Cl^-放电，阴极上水得电子生成氢气，电池反应式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
第三阶段：阳极上OH^-放电，阴极上H⁺放电，相当于对水，电池反应式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，
故选C．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确各个电极上发生的反应及反应的各个阶段是解本题关键，题目难度不大．