Question

1．由NaCl和CuSO₄组成的混合溶液中，c（Cl^-）=3c（Cu²⁺）=1.2mol/L，取该混合液100mL，用石墨作电极进行点解，通电一段时间后，在阴极收集到11.2mL（标准状况）的气体．若溶液的体积仍为100mL，此时溶液的pH值为（　　）

• A． 1
• B． 2
• C． 12
• D． 13

Answer 1

分析 用石墨作电极，电解NaCl和CuSO₄组成的混合溶液时，阴极上先铜离子放电，后氢离子放电，阴极上发生的电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，阳极上发生电极反应：Cl^--2e^-=Cl₂↑，根据电子守恒和电极方程式进行计算．

解答 解：用石墨作电极电解NaCl和CuSO₄组成的混合溶液时，阴极上先铜离子放电，后氢离子放电，c（Cl^-）=3c（Cu²⁺）=1.2mol/L，即混合溶液中铜离子的浓度是0.4mol/L，100mL混合溶液中n（Cu²⁺）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，在阴极收集到11.2mL即0.0005molH₂（标况），根据阴极反应：
Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，
0.04   0.08     0.04          0.001     0.001    0.0005
电解过程中，消耗氢离子物质的量是0.001mol，氯离子的物质的量是1.2mol/L×0.1L=0.12mol，若完全电解根据电极反应：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，转移电子是0.12mol＞0.08+0.001=0.081mol，所以电解氯离子未完全放电有剩余，整个过程生成氢氧根离子的物质的量等于减少的氢离子物质的量，即为0.001mol，所以c（OH^-）=$\frac{0.001mol}{0.1L}$=0.01mol/L，pH=12，
故选C．

点评 本题考查学生电解池的工作原理知识，注意根据电子守恒来计算电极上产物的量，题目难度中等．