以石墨为阳极,电解0.01mol•kg-1NaCl溶液,在阳极上首先析出:〔 〕A. Cl2B. O2C. Cl2与O2混合气体D. 无气体析出

考查要点：本题主要考查电解过程中阳极反应的判断，涉及电极反应式及离子放电顺序的判断。

解题核心思路：

1. 明确阳极反应类型：阳极发生氧化反应，优先考虑溶液中阴离子的放电顺序。
2. 比较Cl⁻与OH⁻的氧化能力：通过标准电极电位及浓度修正后的实际电位，判断哪种离子优先放电。
3. 关键结论：在NaCl溶液中，Cl⁻的氧化电位高于OH⁻，因此阳极优先析出Cl₂。

离子放电顺序分析

1. 标准电极电位：

   • Cl⁻的氧化反应：$2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^-$，标准电位$E^\circ = 1.36\ \text{V}$。
   • OH⁻的氧化反应：$4\text{OH}^- \rightarrow \text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 4e^-$，标准电位$E^\circ = 0.40\ \text{V}$。
     结论：Cl⁻的氧化能力更强，优先放电。

2. 浓度对电位的影响：

   • Cl⁻的实际电位：
     $E_{\text{Cl}^-} = 1.36 - \frac{0.0592}{2} \log \frac{1}{[Cl^-]^2} = 1.36 - 0.118 \log \frac{1}{(0.01)^2} = 1.2416\ \text{V}.$
   • OH⁻的实际电位（假设溶液中$\text{pH}=7$，$[\text{OH}^-] = 10^{-7}\ \text{mol/kg}$）：
     $E_{\text{OH}^-} = 0.40 + \frac{0.0592}{4} \log \frac{(10^{-7})^4}{1} = -0.0144\ \text{V}.$
     结论：Cl⁻的实际电位（1.2416 V）远高于OH⁻（-0.0144 V），因此Cl⁻优先放电。

阳极反应

阳极反应为：
$2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^-.$
因此，阳极首先析出Cl₂。