Question

等物質(zhì)的量的CuSO₄和NaCl的混合物，完全溶于水，用石墨電極對溶液進行電解，根據(jù)電極產(chǎn)物可分為三個階段．按要求回答下列問題．
（1）第一階段陰極電極反應(yīng)式

 

，陽極電極反應(yīng)式

 

．
（2）第二階段陰極電極反應(yīng)式

 

，陽極電極反應(yīng)式

 

．此階段酸性明顯增強的是

 

填陽極，陰極）．
（3）第三階段陰極電極反應(yīng)式

 

，陽極電極反應(yīng)式

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：

分析：用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相等的CuSO₄、NaCl混合溶液，電解過程分為：
（1）第一階段，陽極上氯離子放電、陰極上銅離子放電；
（2）第二階段：陽極上氫氧離子放電，陰極上銅離子放電；
（3）第三階段：陽極上氫氧根離子放電，陰極上氫離子放電．

解答： 解：用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相等的CuSO₄、NaCl混合溶液，設(shè)溶液體積為1L，硫酸銅、氯化鈉濃度都為1mol/L，
則n（CuSO₄）=n（Cu）=1mol，n（NaCl）=n（Cl^-）=1mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，
（1）第一階段：陽極上氯離子放電，電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，當氯離子完全放電時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol，當轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol時，析出銅的物質(zhì)的量為0.5mol，還剩0.5mol銅離子，所以電池反應(yīng)式為2Cl^-+Cu²⁺

通電  .

Cu+Cl₂↑；
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu，2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）第二階段：陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，陽極上氫氧根離子放電，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑當銅離子完全析出前，發(fā)生的電池反應(yīng)式為2Cu²⁺+2H₂O

通電  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；陽極附近氫氧根離子濃度減小，氫離子濃度增大，溶液酸性增強；
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陽極；
（3）第三階段：陰極上氫離子放電，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，所以發(fā)生的電池反應(yīng)式為2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．

點評：本題考查了電解原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等判斷陰陽極上析出的物質(zhì)，難度中等．