Question

10．某溶液中含有两种溶质NaCl和H₂SO₄，它们的物质的量之比为3：1．滴入几滴石蕊溶液后，用石墨作电极电解该混合溶液，根据电极产物，电解过程可明显分为三个阶段．下列叙述中，不正确的是（　　）

• A． 电解过程中，Na⁺和SO₄^2-的物质的量浓度保持不变
• B． 电解过程中，溶液颜色呈现红色→紫色→蓝色的变化
• C． 阴极产生的气体自始至终只有H₂
• D． 第一阶段中阴、阳两极产生的气体混合引燃后，恰好完全反应得到HCl

Answer 1

分析 根据电解原理：阴极的放电离子：氢离子，阳极离子的放电顺序：氯离子＞氢氧根离子，溶液中含有两种溶质NaCl和H₂SO₄，根据电解原理和离子物质的量，结合电子守恒计算判断放电的离子，来判断电解过程．

解答 解：可以将溶质看成3molNaCl和1molH₂SO₄，再转化一下思想，可以看成2molHCl，1molNa₂SO₄，1molNaCl，
由于1molNa₂SO₄自始至终无法放电，且其溶液pH=7，暂时可以忽略，电极反应为：
阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑ 2Cl^--2e^-=Cl₂↑ 4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
     2     2       1     1
阴极：2H⁺+2e-=H₂↑ 2H⁺+2e-=H₂↑ 2H⁺+2e-=H₂↑
      2   2        1   1
则电解过程可先看成电解HCl，再电解NaCl，最后电解水，
即2HCl$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑，2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，生成的NaOH为碱性，pH大于7；
A、电解过程中，Na⁺和SO₄^2-的物质的量不变，但电极过程中溶剂水减少，所以物质的量浓度增大，故A错误；
B、阴极电极过程产物分析，开始蓝色使石蕊变红色，随氢离子放电减小，溶液变为紫色，电解过程中生成的NaOH为碱性，pH大于7石蕊试液颜色又变为蓝色，故B正确；
C、阴极上始终是氢离子得到电子生成氢气，故C正确；
D、第一阶段电解的是氯化氢，的及过程中阴、阳两极产生的气体氢气和氯气，依据电子守恒可知，混合引燃后，恰好完全反应得到HCl，故D正确；
故选A．

点评 本题考查了电解质溶液的混合电解，溶液中离子放电顺序，电子守恒是解题关键，题目难度中等．