题目内容

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

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.

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