题目内容
用惰性电极电解物质的量浓度之比为1：3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有（ ）
①2Cu2++2H2O
2Cu+4H++O2↑；
②Cu2++2Cl-
Cu+Cl2↑；
③2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑；
④2H2O
2H2↑+O2↑
①2Cu2++2H2O
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②Cu2++2Cl-
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③2Cl-+2H2O
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④2H2O
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| A、①②③ | B、①②④ |
| C、①③④ | D、②③④ |
分析：用惰性电极电解物质的量浓度之比为1：3的CuSO4和NaCl的混合溶液，电解过程分为：
第一阶段，阳极上氯离子放电、阴极上铜离子放电；
第二阶段：阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电；
第三阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电．
第一阶段，阳极上氯离子放电、阴极上铜离子放电；
第二阶段：阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电；
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（Cu）=1mol，n（NaCl）=n（Cl-）=3mol，
根据转移电子守恒，第一阶段：阳极上氯离子放电，阴极上铜离子放电，当铜离子完全析出时转移电子的物质的量为2mol，转移2mol电子时析出2mol氯离子，所以氯离子还剩余1mol，则此时发生的电池反应式为②；
第二阶段：阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电，当氯离子完全析出前，发生的电池反应式为③；
第三阶段：阴极上氢离子放电，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，所以发生的电池反应式为④；
故选：D．
根据转移电子守恒，第一阶段：阳极上氯离子放电，阴极上铜离子放电，当铜离子完全析出时转移电子的物质的量为2mol，转移2mol电子时析出2mol氯离子，所以氯离子还剩余1mol，则此时发生的电池反应式为②；
第二阶段：阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电，当氯离子完全析出前，发生的电池反应式为③；
第三阶段：阴极上氢离子放电，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，所以发生的电池反应式为④；
故选：D．
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．
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