Question

14．將等物質(zhì)的量濃度的Cu（NO₃）₂和KCl等體積混合后，用石墨電極進(jìn)行電解，電解過(guò)程中，溶液pH隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）

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

Answer 1

分析 設(shè)CuSO₄的和KCl各n mol，
AB段：陽(yáng)極發(fā)生2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極發(fā)生Cu²⁺+2e^-═Cu，nmol氯離子失n mol電子，陰極上$\frac{1}{2}$nmol銅離子得nmol電子，由于銅離子水解使溶液酸性減弱，銅離子濃度逐漸減小，溶液pH值逐漸增大；
BC段：陽(yáng)極發(fā)生2H₂O-4e^-═4H⁺+O₂↑，陰極發(fā)生Cu²⁺+2e^-═Cu，陰極上$\frac{1}{2}$n mol銅離子再得nmol電子，溶液中氫離子濃度增大，溶液的pH值迅速減��；
CD段：陽(yáng)極發(fā)生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，實(shí)質(zhì)是電解水，溶液中氫離子濃度逐漸增大，pH值減小．

解答 解：設(shè)CuSO₄的和KCl各n mol，
AB段：陽(yáng)極發(fā)生2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極發(fā)生Cu²⁺+2e^-═Cu，nmol氯離子失n mol電子，陰極上$\frac{1}{2}$nmol銅離子得nmol電子，由于銅離子水解使溶液酸性減弱，銅離子濃度逐漸減小，溶液pH值逐漸增大；
BC段：陽(yáng)極發(fā)生2H₂O-4e^-═4H⁺+O₂↑，陰極發(fā)生Cu²⁺+2e^-═Cu，陰極上$\frac{1}{2}$n mol銅離子再得nmol電子，溶液中氫離子濃度增大，溶液的pH值迅速減��；
CD段：陽(yáng)極發(fā)生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，實(shí)質(zhì)是電解水，溶液中氫離子濃度逐漸增大，pH值減�。�
A．由上述分析可知，AB段陽(yáng)極只產(chǎn)生Cl₂，陰極只產(chǎn)生Cu，故A正確；
B．BC段表示在陰極上電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-═Cu，故B錯(cuò)誤；
C．CD段發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑、4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，即CD段電解的物質(zhì)是水，故C正確；
D．由上述分析可知，陽(yáng)極先析出Cl₂，后析出O₂，陰極先產(chǎn)生Cu，后析出H₂，故D正確，
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，明確電解過(guò)程中離子的移動(dòng)及離子的放電順序、發(fā)生的電極反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，并注意結(jié)合圖象來(lái)分析解答，題目難度中等．