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问题: 高三化学

用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液250mL,经过一段时间后,两极分别得到11.2 L(标准状况)的气体。则原溶液中NaCl的物质的量浓度不可能为(  )
A、0.5 mol·L^-1
B、1 mol·L^-1
C、1.5 mol·L^-1
D、4 mol·L^-1
答案 D

解答:

气体的物质的量为:11.2L÷22.4L/mol=0.5mol
最先电解的是CuCl2,开始的时候,产生的气体只有Cl2,根据NaCl和CuSO4量的关系,可能出现只有O2、有H2和Cl2,或者都不出现的情况。最后变成有H2和O2。由于最后放出0.5mol气体的时候,两极的气体的物质的量相等。若c(NaCl)=4mol/L,则n(NaCl)=1mol/L。Cl-完全电解后,可以产生0.5mol Cl2,在初期阶段,阳极的气体肯定是多于阴极的。到了产生H2和O2的阶段,才会出现阴极气体多于阳极。可见D选项还没有到阴极多于阳极的情况,阳极产生的气体就已经有0.5mol,0.5mol了,所以在产生0.5mol气体前,两极的气体是不可能相等的。选D

终上所述,要想在0.5mol的时候相等,阳极最多生成0.25molCl2,否则不可能在阳极产生0.5mol气体的同时,阴极也产生同样多的气体。