Question

若按图甲装置进行实验，图乙中x、y分别表示流入电极的电子、某产物的物质的量．若将甲装置中的溶液改为等体积、等物质的量浓度的CuSO₄和NaCl溶液的混合液，电解过程中溶液的pH随时间t变化的示意图如丙所示．则下列叙述中正确的是（　　）

A、E表示反应生成Cu的物质的量

B、F表示反应生成H₂SO₄的物质的量

C、BC段阳极产物是Cl₂

D、CD段电解的物质是水

Answer 1

分析：电解硫酸铜溶液时，阴极发生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，阳极发生Cu²⁺+2e^-═Cu，由图象乙可知，转移电子与产物的物质的量之比，以此来分析A、B；
电解CuSO₄和NaCl溶液的混合液，阴极反应先发生Cu²⁺+2e^-═Cu，后发生2H⁺+2e^-═H₂↑，而阳极先发生2Cl^--2e^-═Cl₂↑，后发生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，以此来分析B、D．

解答：解：电解硫酸铜溶液时，阴极发生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，阳极发生Cu²⁺+2e^-═Cu，总反应为2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
电解CuSO₄和NaCl溶液的混合液，阴极反应先发生Cu²⁺+2e^-═Cu，后发生2H⁺+2e^-═H₂↑，而阳极先发生2Cl^--2e^-═Cl₂↑，后发生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
A．由图可知，E表示转移电子和生成物质的物质的量之比为1：1，而转移电子与生成Cu的物质的量之比为2：1，故A错误；
B．由2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑～4e^-可知，转移电子和生成物质的物质的量之比为1：2，即F表示反应生成H₂SO₄的物质的量，故B正确；
C．BC段发生4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，故C错误；
D．CD段发生2H⁺+2e^-═H₂↑、4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，即CD段电解的物质是水，故D正确；
故选BD．

点评：本题考查电解原理，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，题目难度中等．