Question

【題目】用石墨作電極電解KCl和CuSO4(等體積混合)混合溶液,電解過程中溶液pH隨時間t的變化如圖所示,下列說法正確的是

A.ab段H+被還原,溶液的pH增大

B.原溶液中KCl和CuSO4的物質(zhì)的量濃度之比為2∶1

C.c點時加入適量CuCl2固體,電解液可恢復原來濃度

D.cd段相當于電解水

Answer 1

【答案】D

【解析】

用惰性電極電解相等體積的KCl和CuSO4混合溶液，溶液中存在的離子有：K+，Cl-，Cu2+，SO42-，H+，OH-；陰極離子放電順序是Cu2+＞H+，陽極上離子放電順序是Cl-＞OH-，電解過程中分三段：第一階段：陽極上電極反應式為2Cl--2e-═Cl2↑、陰極電極反應式為Cu2++2e-═Cu，銅離子濃度減小，水解得到氫離子濃度減小，溶液pH上升；第二階段：陽極上電極反應式為4OH--4e-═2H2O+O2↑（或2H2O-4e-═4H++O2↑），陰極反應先發(fā)生Cu2++2e-═Cu，反應中生成硫酸，溶液pH降低；第三階段：陽極電極反應式為4OH--4e-═2H2O+O2↑、陰極電極反應式為2H++2e-═H2↑，實質(zhì)是電解水，溶液中硫酸濃度增大，pH繼續(xù)降低；據(jù)此分析解答。

A. ab段陰極電極反應式為Cu2++2e-═Cu，由于銅離子濃度減小，水解得到氫離子濃度減小，溶液pH上升，氫離子未被還原，故A錯誤；

B. 由圖像可知，ab、bc段，陰極反應都是Cu2++2e-═Cu，所以原混合溶液中KCl和CuSO4的濃度之比小于2:1，故B錯誤；

C. 電解至c點時，陽極有氧氣放出，所以往電解液中加入適量CuCl2固體，不能使電解液恢復至原來的濃度，故C錯誤；

D. cd段pH降低，此時電解反應參與的離子為H+，OH-，電解反應相當于電解水，故D正確；

選D。