Question

常溫下，現(xiàn)有NaCl和CuSO₄的混合溶液，用Pt電極電解，當(dāng)電路中通過0.4mol電子的電量時(shí)，陰陽兩極都產(chǎn)生0.15mol的氣體，若電解后溶液體積為10L，則電解后溶液的pH為（　　）

• A、2
• B、5
• C、9
• D、12

Answer 1

考點(diǎn)：pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,電解原理

專題：

分析：當(dāng)電路中通過0.4mol電子的電量時(shí)，陰陽兩極都產(chǎn)生0.15mol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0.15molH₂轉(zhuǎn)移電子為0.15mol×2=0.3mol，所以陰極析出Cu的物質(zhì)的量=

0.4mol-0.3mol

2

=0.05mol．令陽極氣體中Cl₂、O₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量列方程計(jì)算，據(jù)此判斷整個(gè)電解過程中各階段發(fā)生的反應(yīng)，據(jù)此計(jì)算．

解答： 解：根據(jù)題意可知，當(dāng)電路中通過0.4mol電子的電量時(shí)，陰陽兩極都產(chǎn)生0.15mol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0.15molH₂轉(zhuǎn)移電子為0.15mol×2=0.3mol，所以陰極析出Cu的物質(zhì)的量=

0.4mol-0.3mol

2

=0.05mol．令陽極氣體中Cl₂、O₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量，則：

x+y=0.15 2x+4y=0.4

，解得x=0.01，y=0.05，
所以整個(gè)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0.05molCl₂，陰極產(chǎn)生0.05molCu，此時(shí)溶液的pH變化不大；
第二階段，氯離子、水放電，陽極產(chǎn)生0.05molCl₂，陰極產(chǎn)生0.05molH₂，此時(shí)溶液中產(chǎn)生0.05molOH^-，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0.05molO₂，陰極產(chǎn)生0.1molH₂，此時(shí)溶液中產(chǎn)生0.05molOH^-，所以溶液中c（OH^-）=

0.1mol

10L

=0.01mol/L，故溶液pH=12，
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電解的計(jì)算，難度較大，主要考查學(xué)生的分析能力，根據(jù)陰陽兩極的氣體物質(zhì)的量判斷氣體的成分是解題的關(guān)鍵．