Question

若按圖甲裝置進行實驗，圖乙中x、y分別表示流入電極的電子、某產物的物質的量．若將甲裝置中的溶液改為等體積、等物質的量濃度的CuSO₄和NaCl溶液的混合液，電解過程中溶液的pH隨時間t變化的示意圖如丙所示．則下列敘述中正確的是（　�。�

A、E表示反應生成Cu的物質的量

B、F表示反應生成H₂SO₄的物質的量

C、BC段陽極產物是Cl₂

D、CD段電解的物質是水

Answer 1

分析：電解硫酸銅溶液時，陰極發生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，陽極發生Cu²⁺+2e^-═Cu，由圖象乙可知，轉移電子與產物的物質的量之比，以此來分析A、B；
電解CuSO₄和NaCl溶液的混合液，陰極反應先發生Cu²⁺+2e^-═Cu，后發生2H⁺+2e^-═H₂↑，而陽極先發生2Cl^--2e^-═Cl₂↑，后發生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，以此來分析B、D．

解答：解：電解硫酸銅溶液時，陰極發生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，陽極發生Cu²⁺+2e^-═Cu，總反應為2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
電解CuSO₄和NaCl溶液的混合液，陰極反應先發生Cu²⁺+2e^-═Cu，后發生2H⁺+2e^-═H₂↑，而陽極先發生2Cl^--2e^-═Cl₂↑，后發生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
A．由圖可知，E表示轉移電子和生成物質的物質的量之比為1：1，而轉移電子與生成Cu的物質的量之比為2：1，故A錯誤；
B．由2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑～4e^-可知，轉移電子和生成物質的物質的量之比為1：2，即F表示反應生成H₂SO₄的物質的量，故B正確；
C．BC段發生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，故C錯誤；
D．CD段發生2H⁺+2e^-═H₂↑、4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，即CD段電解的物質是水，故D正確；
故選BD．

點評：本題考查電解原理，明確電解過程中離子的移動及離子的放電順序、發生的電極反應是解答本題的關鍵，并注意結合圖象來分析解答，題目難度中等．