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19.用石墨作电极电解KCl和CuSO4(等体积混合)混合溶液,电解过程中溶液pH随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是(  )
A.ab段H+被还原,溶液的pH 增大
B.cd 段相当于电解水
C.c点时加人适量CuCl2固体,电解液可恢复原来浓度
D.原溶液中KCl和CuSO4的物质的量浓度之比为2:1

分析 用惰性电极电解相等体积的KCl和CuSO4混合溶液,溶液中存在的离子有:K+,Cl-,Cu2+,SO42-,H+,OH-
阴极离子放电顺序是Cu2+>H+,阳极上离子放电顺序是Cl->OH-,电解过程中分三段:
第一阶段:阳极上电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑、阴极电极反应式为Cu2++2e-═Cu,铜离子浓度减小,水解得到氢离子浓度减小,溶液pH上升;
第二阶段:阳极上电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑(或2H2O-4e-═4H++O2↑),阴极反应先发生Cu2++2e-═Cu,反应中生成硫酸,溶液pH降低;
第三阶段:阳极电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑、阴极电极反应式为2H++2e-═H2↑,实质是电解水,溶液中硫酸浓度增大,pH继续降低.
据此分析解答.

解答 解:ab段由于铜离子浓度减小,水解得到氢离子浓度减小,溶液pH上升,氢离子为被还原,故A错误;
B.cd段pH降低,此时电解反应参与的物质为H+,OH-,H2O,电解反应相当于电解水,故B正确;
C.电解至c点时,溶液中溶质为硫酸、硫酸钾,往电解液中加入适量CuCl2固体,不能使电解液恢复至原来的浓度,故C错误;
D.图象中具体数量关系未知,不能原混合溶液中KCl和CuSO4的浓度之比,故D错误.
故选B.

点评 本题考查电解原理,明确离子放电顺序是解本题关键,根据电解过程中溶液中氢离子浓度变化判断发生的反应.本题设计到的电解反应较多,需结合图象分析每一段变化所对应的电解反应,考查分析能力,难度较大,属于难题.

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