Question

用石墨作电极，电解1mol?L^-1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是（　　）

A．HCl

B．CuSO₄

C．Na₂SO₄

D．NaCl

Answer 1

分析：电解时，根据溶液中离子放电顺序判断电解后溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小如何改变，如果电解后溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液呈酸性，如果氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，溶液呈碱性，如果两者相等则溶液呈中性；
用石墨作电极电解，溶液中阳离子放电顺序为：K⁺＜Ca²⁺＜Na⁺＜Mg²⁺＜Al³⁺＜H⁺＜Zn²⁺＜Fe²⁺＜Sn²⁺＜Pb²⁺＜H⁺＜Cu²⁺＜Fe3+＜Hg²⁺＜Ag⁺；
阴离子放电顺序为：S^2-＞SO₃^2-＞I^-＞Br^-＞Cl^-＞OH^-＞含氧酸根离子＞F^-，据此即可解答．

解答：解：A．用石墨作电极电解盐酸，电解过程中，阳极：溶液中阴离子OH^-、Cl^-移向阳极，放电顺序Cl^-＞OH^-，Cl^-放电发生氧化反应，阳极电极反应式：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；阴极：溶液中阳离子H⁺移向阴极放电2H⁺+2e^-=H₂↑，所以溶液中氢离子浓度逐渐减小，pH值逐渐变大，故A错误；
B．用石墨作电极电解CuSO₄溶液，电解过程中，阳极：溶液中阴离子OH^-、SO₄^2-移向阳极，氢氧根离子放电发生氧化反应，电极反应式：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；阴极：溶液中阳离子Cu²⁺、H⁺移向阴极发生还原反应，电极反应：2Cu²⁺+4e^-═2Cu；所以溶液中氢氧离子浓度逐渐减小，氢离子浓度逐渐增大，pH值逐渐变小，故B错误；
C．用石墨作电极电解硫酸钠溶液，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，阴极：4H⁺+4e^-=2H₂ ↑，阳极4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；相当于电解水，导致溶液中硫酸钠的浓度增大，但溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度不变，所以溶液的pH值保持不变，故C正确；
D．用石墨作电极电解氯化钠溶液时，阴极电极反应式为：2H₂O+2e^-=H₂ ↑+2OH^-，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，同时生成氢氧化钠，所以其电池反应式为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，所以溶液中氢离子浓度逐渐减小，pH值逐渐变大，故D错误；
故选C．

点评：本题以电解原理为载体考查了电解质溶液中离子的放电顺序，电解电解质溶液时，有电解水型，如电解硫酸钠溶液；有电解电解质型，如电解氯化铜溶液；有电解电解质和水型，如电解氯化钠溶液，明确电极反应是解答本题的关键，题目难度不大．