Question

11．某500mL电解溶液中含0.1molNaCl和0.1molCuSO₄．在恒定电流的情况下进行电解，2min后阴极开始产生气体，5min时停止电解，此时两极产生的气体体积理论上相同．
①写出此过程中阳极的电极反应式2Cl^--2e^-═Cl₂↑，4OH^--4e^-═O₂↑+H₂O．
②将溶液稀释为1000ml后，所得溶液的pH为1．

Answer 1

分析 ①溶液中阴阳离子的放电顺序分别为：阳离子放电顺序Cu²⁺＞H⁺＞Na⁺，阴离子放电顺序为Cl^-＞OH^-＞SO₄^2-，阳极发生2Cl^--2e^-═Cl₂↑、4OH^--4e^-═O₂↑+H₂O；
②阴极发生Cu²⁺+2e^-═Cu、2H⁺+2e^-═H₂↑，当氢离子放电实质为电解水，电解后溶液中硫酸与NaOH的物质的量相同，氢离子过量，以此计算．

解答 解：①溶液中阴阳离子的放电顺序分别为：阳离子放电顺序Cu²⁺＞H⁺＞Na⁺，阴离子放电顺序为Cl^-＞OH^-＞SO₄^2-，则阳极发生2Cl^--2e^-═Cl₂↑、4OH^--4e^-═O₂↑+H₂O，
故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；4OH^--4e^-═O₂↑+H₂O；
②溶液中发生的电解总方程为：2NaCl+2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H₂↑+O₂↑+Cl₂↑+Cu+2NaHSO₄，则电解后有0.1molNaHSO₄，稀释至1000mL，则c（H⁺）=$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L，所以pH=1，
故答案为：1．

点评 本题考查了电解原理的应用等，题目综合性较强，考查的知识点较多，难度较大，明确电解中离子的放电顺序及电极反应为解答该题的关键．