Question

将等物质的量浓度的CuSO₄和NaCl等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图，则下列说法正确的是（　　）

A．阳极产物一定是Cl₂，阴极产物一定是Cu

B．BC段表示在阴极上是H⁺放电产生了H₂

C．整个过程中阳极先产生Cl₂，后产生O₂

D．CD段表示阳极上OH^一放电破坏了水的电离平衡，产生了H⁺

Answer 1

分析：设CuSO₄的和NaCl各nmol，电解分3个阶段：
AB段：阳极：nmol氯离子失nmol电子，阴极：

1

2

nmol铜离子得nmol电子，由于铜离子水解使溶液酸性减弱，铜离子浓度逐渐减小，溶液pH值逐渐增大；
BC段：阳极：nmol氢氧根离子失nmol电子（来源于水的电离），阴极：

1

2

n mol铜离子再得nmol电子，由于氢氧根离子消耗，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH值迅速减小；
CD段：阳极：氢氧根离子失去电子，阴极：氢离子得到电子，开始电解水，溶液中氢离子浓度逐渐增大，pH值减小，
根据以上分析进行判断．

解答：解：设CuSO₄的和NaCl各nmol，电解分3个阶段：
AB段：阳极：nmol氯离子失nmol电子，阴极：

1

2

nmol铜离子得nmol电子，由于铜离子水解使溶液酸性减弱，铜离子浓度逐渐减小，溶液pH值逐渐增大；
BC段：阳极：nmol氢氧根离子失nmol电子（来源于水的电离），阴极：

1

2

n mol铜离子再得nmol电子，由于氢氧根离子消耗，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH值迅速减小；
CD段：阳极：氢氧根离子失去电子，阴极：氢离子得到电子，开始电解水，溶液中氢离子浓度逐渐增大，pH值减小，
A、电解开始时，阳极先发生2Cl^--2e^-═Cl₂↑，后发生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，阴极反应先发生Cu²⁺+2e^-═Cu，后发生2H⁺+2e^-═H₂↑，故A错误；
B、BC段阳极发生的电极反应是：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，阴极铜离子得到电子，生成铜单质，故B错误；
C、阳极先发生2Cl^--2e^-═Cl₂↑，后发生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，故C正确；
D、CD段发生2H⁺+2e^-═H₂↑、4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，即CD段电解的物质是水，故D错误；
故选：C．

点评：本题考查电解原理，明确电解过程中离子的移动及离子的放电顺序、发生的电极反应是解答本题的关键，并注意结合图象来分析解答，题目难度中等．