Question

13．甲装置中所含的是物质的量之比为1：2的CuSO₄和NaCl的混合溶液，电解过程中溶液的pH值随时间t变化的示意图如乙示（不考虑电解产物可能与水的反应）．试分析下列叙述中正确的是（　　）

• A． 是该混合溶液中的SO₄^2-导致了A点溶液的pH值小于B点
• B． BC段阴极产物和阳极产物的体积之比为2：1
• C． AB线段与BC线段在阴极上发生的反应是相同的即：Cu²⁺+2e^-→Cu
• D． 在整个电解的过程中会出现少量淡蓝色的Cu（OH）₂沉淀

Answer 1

分析 假设溶液中n（CuSO₄）=1mol、n（NaCl）=2mol，电解初始，阳极上氯离子放电、阴极上铜离子放电，当转移2mol电子时，阴极上铜离子完全放电生成Cu、阳极上氯离子完全放电生成氯气，溶液中的溶质之间变为硫酸钠，当铜离子、氯离子完全放电后，继续电解，数值上是电解水，溶液的pH不变．

解答 解：假设溶液中n（CuSO₄）=1mol、n（NaCl）=2mol，电解初始，阳极上氯离子放电、阴极上铜离子放电，当转移2mol电子时，阴极上铜离子完全放电生成Cu、阳极上氯离子完全放电生成氯气，溶液中的溶质之间变为硫酸钠，当铜离子、氯离子完全放电后，继续电解，数值上是电解水，溶液的pH不变．
A．硫酸铜是强酸弱碱盐，铜离子水解导致溶液呈酸性，B点铜离子和氯离子完全放电，溶液中的溶质为强酸强碱盐硫酸钠，所以A点pH小于B点，故A错误；
B．BC段是电解水，阴极上生成氢气、阳极上生成氧气，所以阴极产物和阳极产物的体积之比为2：1，故B正确；
C．AB段是电解CuCl₂、BC段是电解H₂O，AB段阴极电极反应式为Cu²⁺+2e^-→Cu、BC段阴极电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，故C错误；
D．整个电解过程中溶液不呈碱性，所以不会出现氢氧化铜蓝色沉淀，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了电解原理，知道乙图各段发生的电极反应式是解本题关键，结合电极反应式来分析解答，题目难度不大．