Question

5．將等物質的量濃度的CuSO₄和NaCl溶液等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中溶液pH隨時間t變化的曲線正確的是（不考慮Cl₂的溶解）（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 用惰性電極電解等物質的量濃度、等體積的CuSO₄和NaCl混合溶液，則二者物質的量相等，假設都是1mol，陰極離子放電順序是Cu²⁺、H⁺，陽極上離子放電順序是Cl^-、OH^-，
電解過程中分三段：
第一階段：陽極上電極反應式為2Cl^--2e^-═Cl₂↑、陰極電極反應式為Cu²⁺+2e^-═Cu，當轉移1mol電子時為止；
第二階段：陽極上電極反應式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，陰極反應先發生Cu²⁺+2e^-═Cu，轉移1mol電子為止；
第三階段：陽極電極反應式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑、陰極電極反應式為2H⁺+2e^-═H₂↑，據此判斷溶液pH變化．

解答 解：用惰性電極電解等物質的量濃度、等體積的CuSO₄和NaCl混合溶液，則二者物質的量相等，假設都是1mol，陰極離子放電順序是Cu²⁺、H⁺，陽極上離子放電順序是Cl^-、OH^-，
電解過程中分三段：
第一階段：陽極上電極反應式為2Cl^--2e^-═Cl₂↑、陰極電極反應式為Cu²⁺+2e^-═Cu，當轉移1mol電子時為止，該過程中相當于電解氯化銅溶液，氯化銅是強酸弱堿鹽，其水溶液呈酸性，氯化銅濃度越小，其溶液的pH越大，所以該階段溶液的pH增大；
第二階段：陽極上電極反應式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，陰極反應先發生Cu²⁺+2e^-═Cu，轉移1mol電子為止，該階段溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，導致溶液酸性增強，溶液的pH降低；
第三階段：陽極電極反應式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑、陰極電極反應式為2H⁺+2e^-═H₂↑，據此判斷溶液pH變化，該階段相當于電解水，導致溶液中氫離子濃度逐漸增大，pH值減小，
故選D．

點評 本題考查電解原理，為高頻考點，明確離子放電順序是解本題關鍵，熟悉電解過程中溶液中氫離子濃度變化，易錯點是第三階段氫離子濃度變化，題目難度不大．