Question

常温下，现有NaCl和CuSO₄的混合溶液，用Pt电极电解，当电路中通过0.4mol电子的电量时，阴阳两极都产生0.15mol的气体，若电解后溶液体积为10L，则电解后溶液的pH为（　　）

• A、2
• B、5
• C、9
• D、12

Answer 1

考点：pH的简单计算,电解原理

专题：

分析：当电路中通过0.4mol电子的电量时，阴阳两极都产生0.15mol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0.15molH₂转移电子为0.15mol×2=0.3mol，所以阴极析出Cu的物质的量=

0.4mol-0.3mol

2

=0.05mol．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0.15mol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0.15molH₂转移电子为0.15mol×2=0.3mol，所以阴极析出Cu的物质的量=

0.4mol-0.3mol

2

=0.05mol．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=0.15 2x+4y=0.4

，解得x=0.01，y=0.05，
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0.05molCl₂，阴极产生0.05molCu，此时溶液的pH变化不大；
第二阶段，氯离子、水放电，阳极产生0.05molCl₂，阴极产生0.05molH₂，此时溶液中产生0.05molOH^-，溶液的pH增大；
第三阶段，电解水生成氢气与氧气，阳极产生0.05molO₂，阴极产生0.1molH₂，此时溶液中产生0.05molOH^-，所以溶液中c（OH^-）=

0.1mol

10L

=0.01mol/L，故溶液pH=12，
故选D．

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．