Question

用惰性电极电解250mLNaCl和CuSO4的混合溶液...

用惰性电极电解250mLNaCl和CuSO4的混合溶液，经过一段时间后两极分别得到11.2L（标准状况下）气体。原混合溶液中NaCl的物质的量浓度不可能为（ ） A.0.5mol/L B.1mol/L C.1.5mol/L D.4mol/L

Answer 1

选D

分析:阳极的放电顺序为Cl^->OH^-
阳极的电极反应：
2Cl^- -2e^-=Cl2↑
4OH^- -4e^-=2H2O+O2↑
阴极的放电顺序为Cu^2+>H^+
Cu^2++2e^-=Cu
2H^++2e^-=H2↑
阴极Cu^2+放电后H^+才能放电,而且放电生成的氢气的体积=阳极放电生成的气体体积,说明阳极Cl^-和OH^-先后放电,否则两极生成的气体体积不可能相等.
因为如果阳极只有Cl^-放电，而阴极必须是Cu^2+放电后H^+才放电，根据得失电子总数相等，生成1摩尔氯气失去2摩尔电子，生成1摩尔氢气得到2摩尔电子，所以两极生成的气体也就不可能相等。
所以此题的关键先求出生成氢气时得到电子的物质的量，而氯离子失去电子的物质的量要小于氢气得到电子的物质的量。
设生成11.2L氢气得到电子的物质的量为X
阴极生成氢气的电极反应:
2H^++2e^-=H2↑
2 22.4
X 11.2L
X=1mol
假设氯离子失去电子的物质的量也为1摩尔,则氯离子的物质的量也为1摩尔.
则溶液中NaCl的物质的量浓度=1mol/0.25L=4mol/L
根据我们上面的分析,氯化钠的物质的量浓度要小于4mol/L,所以ABC都可能,D不可能,因此选D

Answer 2

惰性电极电解250mLNaCl和CuSO4的混合溶液，阴极先是Cu2+反应，当Cu2+反应完，再是H+反应，
阳极先是Cl-反应，接着是OH- 先写出电极反应式

阳极： 2Cl- - 2e = Cl2 （先） 4OH- - 4e = 2H2O + O2 (后）

阴极：2Cu2+ +2e =2 Cu（先） 2 H+ + 2e =H2(后）

由于经过一段时间后两极分别得到11.2L（标准状况下）气体我们分析阴极开始
阴极：2Cu2+ +2e =2 Cu（先） 2 H+ + 2e = H2(后）
2mol 22.4L
X 22.4L 解得X=2mol,所以我们推出该反应至少有2mo电子转移（因为前面生成铜也要转移电子） 接着是阳极</b>

</b>
阳极 ： 2Cl- - 2e = Cl2 （先） 4OH- - 4e = 2H2O + O2 (后） 假设与氯离子反应电子有amol,</b>
2mol 22.4L 4mol 22.4L</b>
amol Y Z 22.4-Y 解答得Y=11.2a Z=(22.4-11.2a)/5.6</b>
所以阳极一共转移电子为a+Z=(22.4-11.2a)/5.6 + a </b></b></b>
由于我们推出该反应至少有2mo电子转移，那么 (22.4-11.2a)/5.6 + a ≥2解得a≤2 </b></b></b></b></b></b></b></b>
也就是说原混合溶液中NaCl的物质的量浓度不超过2mol.</b></b></b></b></b></b></b></b>
由于 A.0.5mol/L B.1mol/L C.1.5mol/L D.4mol/L 明显D错，答案为D