Question

5．将等物质的量浓度的CuSO₄和NaCl溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中溶液pH随时间t变化的曲线正确的是（不考虑Cl₂的溶解）（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 用惰性电极电解等物质的量浓度、等体积的CuSO₄和NaCl混合溶液，则二者物质的量相等，假设都是1mol，阴极离子放电顺序是Cu²⁺、H⁺，阳极上离子放电顺序是Cl^-、OH^-，
电解过程中分三段：
第一阶段：阳极上电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑、阴极电极反应式为Cu²⁺+2e^-═Cu，当转移1mol电子时为止；
第二阶段：阳极上电极反应式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，阴极反应先发生Cu²⁺+2e^-═Cu，转移1mol电子为止；
第三阶段：阳极电极反应式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑、阴极电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑，据此判断溶液pH变化．

解答 解：用惰性电极电解等物质的量浓度、等体积的CuSO₄和NaCl混合溶液，则二者物质的量相等，假设都是1mol，阴极离子放电顺序是Cu²⁺、H⁺，阳极上离子放电顺序是Cl^-、OH^-，
电解过程中分三段：
第一阶段：阳极上电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑、阴极电极反应式为Cu²⁺+2e^-═Cu，当转移1mol电子时为止，该过程中相当于电解氯化铜溶液，氯化铜是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，氯化铜浓度越小，其溶液的pH越大，所以该阶段溶液的pH增大；
第二阶段：阳极上电极反应式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，阴极反应先发生Cu²⁺+2e^-═Cu，转移1mol电子为止，该阶段溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，导致溶液酸性增强，溶液的pH降低；
第三阶段：阳极电极反应式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑、阴极电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑，据此判断溶液pH变化，该阶段相当于电解水，导致溶液中氢离子浓度逐渐增大，pH值减小，
故选D．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，明确离子放电顺序是解本题关键，熟悉电解过程中溶液中氢离子浓度变化，易错点是第三阶段氢离子浓度变化，题目难度不大．