Question

以石墨为电极，电解1LCuSO₄和NaCl的混合溶液，其中CuSO₄与NaCl的物质的量之和为0.2mol，CuSO₄的物质的量占总物质的量的比值为a。下列说法正确的是：

A．若a=0.5，当Cu²⁺在阴极恰好全部析出时，产生的气体只有氯气

B．若a=0.5，当Cu²⁺在阴极恰好全部析出时，产生的气体的物质的量为0.1mol

C．若a=0.2，当Cl^-在阳极恰好全部逸出时，产生0.08mol的NaOH

D．若电解一段时间后，阴、阳两极产生的气体的物质的量恰好均为0.16mol，则a=0.2

Answer

C

【解析】

试题分析：A、硫酸铜与氯化钠的物质的量之和为0.2mol，硫酸铜的物质的量占总物质的量的比值为a，若a＝0.5，则硫酸铜的物质的量是0.1mol，氯化钠是0.1mol。惰性电极电解电解硫酸铜和氯化钠的混合溶液，阴极上发生的电极反应依次为：Cu2++2e-＝Cu，当Cu2+在阴极恰好全部析出时，转移电子是0.2mol，阳极发生的反应依次为2Cl--2e-＝Cl2↑，0.1mol氯离子失0.1mol电子，产生0.05mol氯气，所以还会发生反应：4OH--4e-＝2H2O+O2↑，转移电子是0.1mol，生成氧气是0.025mol，减小氢氧根离子是0.1mol，所以阳极产生的气体是氯气和氧气，氯气0.05mol，氧气是0.025mol，气体总物质的量是0.075mol，A错误；B、根据A中分析可知气体总物质的量是0.075mol，B错误；C、若a＝0.2，则硫酸铜的物质的量是0.04mol，氯化钠是0.16mol。惰性电极电解电解硫酸铜和氯化钠的混合溶液，阳极发生的反应依次为2Cl--2e-＝Cl2↑，0.16mol氯离子失0.16mol电子。阴极上发生的电极反应依次为：Cu2++2e-＝Cu，当Cu2+在阴极恰好全部析出时，转移电子是0.08mol，所以还会发生反应：2H++2e-＝H2↑，其中氢离子得到0.16mol—0.08mol＝0.08mol电子，则产生的氢氧根是0.08mol，C正确；D、阴极上发生的电极反应依次为：Cu2++2e-＝Cu，2H++2e-＝H2↑，当产生气体的物质的量为0.16mol，则得电子总量是（0.4a+0.32）mol。阳极发生的反应依次为2Cl--2e-＝Cl2↑，4OH--4e-＝2H2O+O2↑，当产生气体的物质的量为0.16mol，则

2Cl--2e-＝Cl2↑

0.2-0.2a 0.1-0.1a

4OH--4e-＝2H2O+O2↑

0.16-（0.1-0.1a）4[0.16-（0.1-0.1a）]

则0.2-0.2a+4[0.16-（0.1-0.1a）]＝0.4a+0.32，解得a＝0.6，D错误，答案选C。

考点：考查电解原理的应用与计算