Question

將等物質(zhì)的量濃度的CuSO₄和NaCl等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液pH隨時間t變化的曲線如圖所示，則下列說法錯誤的是（　�。�

• A、陽極先析出Cl₂，后析出O₂，陰極先產(chǎn)生Cu，后析出H₂
• B、AB段陽極只產(chǎn)生Cl₂，陰極只產(chǎn)生Cu
• C、BC段表示在陰極上是H⁺放電產(chǎn)生了H₂
• D、CD段相當(dāng)于電解水

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：由于兩種溶液的體積相等，物質(zhì)的量濃度也相等，即溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等，設(shè)CuSO₄和NaCl的物質(zhì)的量各1 mol，電解分3個階段：
[第一階段]陽極：1 mol氯離子失1 mol電子，陰極：0.5 mol銅離子得1 mol電 子，因為銅離子水解使溶液顯酸性，隨著電解的進行，銅離子的濃度降低，酸性減弱，pH將增大；
[第二階段]陽極：1 mol氫氧根離子失1 mol電子（來源于水的電離），陰極：0.5 mol銅離子再得1 mol電子，因為氫氧根離子消耗，使水溶液中氯離子濃度增大，pH迅速減小；
[第三階段]陽極：氫氧根離子失電子，陰極：氫離子得電子，它們都來源于水的電離，實質(zhì)是電解水，導(dǎo)致溶液的體積減小，使溶液中氫離子濃度增大，pH繼續(xù)減小．

解答： 解：由于兩種溶液的體積相等，物質(zhì)的量濃度也相等，即溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等，設(shè)CuSO₄和NaCl的物質(zhì)的量各1 mol，電解分3個階段：
[第一階段]陽極：1 mol氯離子失1 mol電子，陰極：0.5 mol銅離子得1 mol電 子，因為銅離子水解使溶液顯酸性，隨著電解的進行，銅離子的濃度降低，酸性減弱，pH將增大；
[第二階段]陽極：1 mol氫氧根離子失1 mol電子（來源于水的電離），陰極：0.5 mol銅離子再得1 mol電子，因為氫氧根離子消耗，使水溶液中氫離子濃度增大，pH迅速減��；
[第三階段]陽極：氫氧根離子失電子，陰極：氫離子得電子，它們都來源于水的電離，實質(zhì)是電解水，導(dǎo)致溶液的體積減小，使溶液中氫離子濃度增大，pH繼續(xù)減��；
A．根據(jù)離子放電順序知，陽極先析出Cl₂，后析出O₂，陰極先產(chǎn)生Cu，后析出H₂，故A正確；
B．陽極上氯離子先放電、陰極上銅離子先放電，當(dāng)電解氯化銅時，溶液pH增大，所以AB段陽極只產(chǎn)生Cl₂，陰極只產(chǎn)生Cu，故B正確；
C．BC段陰極上銅離子放電生成銅，故C錯誤；
D．CD段是第三階段，陽極上氫氧根離子放電、陰極上氫離子放電，所以相當(dāng)于電解水，故D正確；
故選C．

點評：本題考查了電解原理，明確離子放電順序是及本題關(guān)鍵，知道每一階段發(fā)生的反應(yīng)及溶液pH變化原因，題目難度中等．