Question

用铂电极电解NaCl和CuSO₄的混合溶液，当电路中通过4mol电子时，阴极和阳极上都产生1.4mol气体，电解后溶体积为4L．则最后电解液的pH接近（　　）

• A、1
• B、2
• C、13
• D、14

Answer 1

考点：电解原理

专题：

分析：当电路中通过4mol电子的电量时，阴阳两极都产生1.4mol的气体，阴极产生的气体为H₂，阳极产生的气体为Cl₂和O₂，生成1.4molH₂转移电子为1.4mol×2=2.8mol，所以阴极析出Cu的物质的量=

4mol-2.8mol

2

=0.6mol．令阳极气体中Cl₂、O₂的物质的量分别为xmol、ymol，根据转移的电子数和产生气体的物质的量列方程计算，据此判断整个电解过程中各阶段发生的反应，据此计算．

解答： 解：根据题意可知，当电路中通过0.4mol电子的电量时，阴阳两极都产生0.14mol的气体，阴极产生的气体为H₂，阳极产生的气体为Cl₂和O₂，
生成0.14molH₂转移电子为0.14mol×2=0.28mol，所以阴极析出Cu的物质的量=

4mol-2.8mol

2

=0.6mol．
令阳极气体中Cl₂、O₂的物质的量分别为xmol、ymol，根据转移的电子数和产生气体的物质的量，则：

x+y=1.4 2x+4y=4

，解得x=0.8，y=0.6，
所以整个电解过程分为三段：
第一阶段，氯离子、铜离子放电，阳极产生0.6molCl₂，阴极产生0.6molCu，此时溶液的pH变化不大；
第二阶段，氯离子、水放电，阳极产生0.2molCl₂，阴极产生0.2molH₂，此时溶液中产生0.4molOH^-，溶液的pH增大；
第三阶段，电解水生成氢气与氧气，阳极产生0.6molO₂，阴极产生1.2molH₂，此时溶液中OH^-浓度基本不变；
所以溶液中c（OH^-）=

0.4mol

4L

=0.1mol/L，故溶液pH=13，
故选C．

点评：本题考查电解的计算，难度较大，主要考查学生的分析能力，根据阴阳两极的气体物质的量判断气体的成分是解题的关键．