Question

常溫下，現有NaCl和CuSO₄的混合溶液，用Pt電極電解，當電路中通過0.4mol電子的電量時，陰陽兩極都產生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：pH的簡單計算,電解原理

專題：

分析：當電路中通過0.4mol電子的電量時，陰陽兩極都產生0.15mol的氣體，陰極產生的氣體為H₂，陽極產生的氣體為Cl₂和O₂，生成0.15molH₂轉移電子為0.15mol×2=0.3mol，所以陰極析出Cu的物質的量=

0.4mol-0.3mol

2

=0.05mol．令陽極氣體中Cl₂、O₂的物質的量分別為xmol、ymol，根據轉移的電子數和產生氣體的物質的量列方程計算，據此判斷整個電解過程中各階段發(fā)生的反應，據此計算．

解答： 解：根據題意可知，當電路中通過0.4mol電子的電量時，陰陽兩極都產生0.15mol的氣體，陰極產生的氣體為H₂，陽極產生的氣體為Cl₂和O₂，
生成0.15molH₂轉移電子為0.15mol×2=0.3mol，所以陰極析出Cu的物質的量=

0.4mol-0.3mol

2

=0.05mol．令陽極氣體中Cl₂、O₂的物質的量分別為xmol、ymol，根據轉移的電子數和產生氣體的物質的量，則：

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

，解得x=0.01，y=0.05，
所以整個電解過程分為三段：
第一階段，氯離子、銅離子放電，陽極產生0.05molCl₂，陰極產生0.05molCu，此時溶液的pH變化不大；
第二階段，氯離子、水放電，陽極產生0.05molCl₂，陰極產生0.05molH₂，此時溶液中產生0.05molOH^-，溶液的pH增大；
第三階段，電解水生成氫氣與氧氣，陽極產生0.05molO₂，陰極產生0.1molH₂，此時溶液中產生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，根據陰陽兩極的氣體物質的量判斷氣體的成分是解題的關鍵．