Question

4．用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度為1：3的CuSO₄和NaCl的混合溶液，可能發(fā)生的反應(yīng)有（　�。�
①2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+4H⁺+O₂↑                
②Cu²⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑
③2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑               
④2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑

• A． ①②③
• B． ①②④
• C． ②③④
• D． ②④

Answer 1

分析 用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度之比為1：3的CuSO₄和NaCl的混合溶液，電解過程分為：
第一階段，陽極上氯離子放電、陰極上銅離子放電；
第二階段：陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電；
第三階段：陽極上氫氧根離子放電，陰極上氫離子放電．

解答 解：用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度之比為1：3的CuSO₄和NaCl的混合溶液，設(shè)溶液體積為1L，硫酸銅濃度為1mol/L，氯化鈉濃度為3mol/L，則n（CuSO₄）=n（Cu）=1mol，n（NaCl）=n（Cl^-）=3mol，
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，第一階段：陽極上氯離子放電，陰極上銅離子放電，當(dāng)銅離子完全析出時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol，轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)析出2mol氯離子，所以氯離子還剩余1mol，則此時(shí)發(fā)生的電池反應(yīng)式為②；
第二階段：陰極上氫離子放電，陽極上氯離子放電，當(dāng)氯離子完全析出前，發(fā)生的電池反應(yīng)式為③；
第三階段：陰極上氫離子放電，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，所以發(fā)生的電池反應(yīng)式為④；
故選C．

點(diǎn)評 本題考查電解原理，為高頻考點(diǎn)，把握離子的放電順序、電極反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意惰性電極時(shí)只考慮溶液中離子放電，題目難度不大．