Question

将等物质的量浓度的CuSO₄溶液和NaCl溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图，则下列说法正确的是(   )

A．阳极产物一定是Cl₂，阴极产物一定是Cu

B．BC段表示在阴极上是H⁺放电产生了H₂

C．AB、BC段阴极反应都为Cu²⁺ + 2e^-= Cu

D．CD段表示阳极上OH^一放电破坏了水的电离平衡，产生了H⁺

Answer

C

【解析】

试题分析：设CuSO4和NaCl各n mol，电解分3个阶段：AB段：阳极：n mol氯离子失nmol电子，阴极：1/2nmol铜离子得nmol电子，由于铜离子水解使溶液酸性减弱，铜离子浓度逐渐减小，溶液pH值逐渐增大；BC段：阳极：nmol氢氧根离子失nmol电子（来源于水的电离），阴极：1/2 n mol铜离子再得nmol电子，由于氢氧根离子消耗，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH值迅速减小；CD段：阳极：氢氧根离子失去电子，阴极：氢离子得到电子，开始电解水，溶液中氢离子浓度逐渐增大，pH值减小.

A.电解开始时，阳极先发生2Cl- -2e-═Cl2↑，后发生4OH--4e-═2H2O+O2↑，阴极反应先发生Cu2++2e-═Cu，后发生2H++2e-═H2↑，A项错误；B.BC段阴极发生的电极反应是Cu2++2e-═Cu，阴极铜离子得到电子，生成铜单质，B项错误；C. AB、BC段阴极反应都为Cu2+ + 2e-= Cu ，C项正确；D.CD段发生2H++2e-═H2↑、4OH--4e-═2H2O+O2↑，即CD段电解的物质是水，D项错误；答案选C。

【考点定位】考查电解原理的应用。

【名师点睛】本题考查电解原理的应用，明确电解过程中离子的移动及离子的放电顺序、发生的电极反应是解答本题的关键，并注意结合图象来分析解答。具体分析如下：设CuSO4和NaCl各n mol，电解分3个阶段：AB段：阳极：n mol氯离子失nmol电子，阴极：1/2nmol铜离子得nmol电子，由于铜离子水解使溶液酸性减弱，铜离子浓度逐渐减小，溶液pH值逐渐增大；BC段：阳极：nmol氢氧根离子失nmol电子（来源于水的电离），阴极：1/2 n mol铜离子再得nmol电子，由于氢氧根离子消耗，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH值迅速减小；CD段：阳极：氢氧根离子失去电子，阴极：氢离子得到电子，开始电解水，溶液中氢离子浓度逐渐增大，pH值减小，根据以上分析判断。