题目内容

【题目】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++2H2O2Cu+4H++O2↑ ②Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑

③2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑ ④2H2O2H2↑+O2↑

A.①②③B.①②④C.②③④D.②④

【答案】C

【解析】

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Cl-放电、阴极上Cu2+放电;

第二阶段:阳极上Cl-放电,阴极上H+放电;

第三阶段:阳极上OH-放电,阴极上H+放电。

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,c(CuSO4)=1mol/L,c(NaCl)=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 Cl-,所以Cl-还剩余1mol,则此时发生的电池反应式为②;

第二阶段:阳极上Cl-放电,阴极上H+放电,当Cl-完全析出前,发生的电池反应式为③;

第三阶段:阴极上H+放电,阳极上OH-放电生成O2,所以发生的电池反应式为④;

故合理选项是C。

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