题目内容
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
2Cu+4H++O2↑
②Cu2++2Cl﹣
Cu+Cl2↑
③2Cl﹣+2H2O
2OH﹣+H2↑+Cl2↑
④2H2O
2H2↑+O2↑
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ②④
考点: 电解原理.
专题: 电化学专题.
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.
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:C.
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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