Question

用鉑電極電解NaCl和CuSO₄的混合溶液，當電路中通過4mol電子時，陰極和陽極上都產(chǎn)生1.4mol氣體，電解后溶體積為4L．則最后電解液的pH接近（　�。�

• A、1
• B、2
• C、13
• D、14

Answer 1

考點：電解原理

專題：

分析：當電路中通過4mol電子的電量時，陰陽兩極都產(chǎn)生1.4mol的氣體，陰極產(chǎn)生的氣體為H₂，陽極產(chǎn)生的氣體為Cl₂和O₂，生成1.4molH₂轉移電子為1.4mol×2=2.8mol，所以陰極析出Cu的物質的量=

4mol-2.8mol

2

=0.6mol．令陽極氣體中Cl₂、O₂的物質的量分別為xmol、ymol，根據(jù)轉移的電子數(shù)和產(chǎn)生氣體的物質的量列方程計算，據(jù)此判斷整個電解過程中各階段發(fā)生的反應，據(jù)此計算．

解答： 解：根據(jù)題意可知，當電路中通過0.4mol電子的電量時，陰陽兩極都產(chǎn)生0.14mol的氣體，陰極產(chǎn)生的氣體為H₂，陽極產(chǎn)生的氣體為Cl₂和O₂，
生成0.14molH₂轉移電子為0.14mol×2=0.28mol，所以陰極析出Cu的物質的量=

4mol-2.8mol

2

=0.6mol．
令陽極氣體中Cl₂、O₂的物質的量分別為xmol、ymol，根據(jù)轉移的電子數(shù)和產(chǎn)生氣體的物質的量，則：

x+y=1.4 2x+4y=4

，解得x=0.8，y=0.6，
所以整個電解過程分為三段：
第一階段，氯離子、銅離子放電，陽極產(chǎn)生0.6molCl₂，陰極產(chǎn)生0.6molCu，此時溶液的pH變化不大；
第二階段，氯離子、水放電，陽極產(chǎn)生0.2molCl₂，陰極產(chǎn)生0.2molH₂，此時溶液中產(chǎn)生0.4molOH^-，溶液的pH增大；
第三階段，電解水生成氫氣與氧氣，陽極產(chǎn)生0.6molO₂，陰極產(chǎn)生1.2molH₂，此時溶液中OH^-濃度基本不變；
所以溶液中c（OH^-）=

0.4mol

4L

=0.1mol/L，故溶液pH=13，
故選C．

點評：本題考查電解的計算，難度較大，主要考查學生的分析能力，根據(jù)陰陽兩極的氣體物質的量判斷氣體的成分是解題的關鍵．