Question

某溶液含有NaCl和H₂SO₄两种溶质，它们的物质的量之比为2：1．用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显地分为二个阶段．下列叙述中错误的是（ ）
A．阴极始终只析出H₂
B．阳极先析出Cl₂，后析出O₂
C．电解的最后阶段是电解水
D．溶液的pH不断增大，最后pH大于7

Answer 1

【答案】分析：假定溶液中NaCl和H₂SO₄两种溶质的物质的量分别为2mol、1mol，则溶液中n（H⁺）=2mol，n（Cl^-）=2mol．
根据离子放电顺序，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，
开始阶段，阴极电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，阳极电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，溶液中n（H⁺）=2mol，n（Cl^-）=2mol，则该阶段氢离子、氯离子完全放电，溶液为硫酸钠溶液；
然后，第二阶段，实质电解水，阴极反应式为4H⁺+4e^-=2H₂↑，阳极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，综反应式为2H₂O2H₂↑+O₂↑，进行解答．
解答：解：假定溶液中NaCl和H₂SO₄两种溶质的物质的量分别为2mol、1mol，则溶液中n（H⁺）=2mol，n（Cl^-）=2mol．
根据离子放电顺序，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，
开始阶段，阴极电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，阳极电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，溶液中n（H⁺）=2mol，n（Cl^-）=2mol，则该阶段氢离子、氯离子完全放电，溶液为硫酸钠溶液；
然后，第二阶段，实质电解水，阴极反应式为4H⁺+4e^-=2H₂↑，阳极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，综反应式为2H₂O2H₂↑+O₂↑，
A．由上述分析可知，阴极产生的气体只有氢气，故A正确；
B．由上述分析可知，阳极先析出Cl₂，后析出O₂，故B正确；
C．由上述分析可知，第一阶段电解后为硫酸钠溶液，第二阶段实质电解水，故C正确；
D．开始电解，阴极氢离子放电，溶液中氢离子浓度降低，溶液的pH增大，第二阶段电解硫酸钠溶液，实质电解水，该阶段溶液pH不再变化，溶液呈中性pH=7，故D错误；
故选D．
点评：本题考查了混合电解质溶液的电解，掌握溶液中离子放电顺序，根据计算判断发生的电解过程是解题关键，题目难度中等．