Question

某溶液含有NaCl和H₂SO₄兩種溶質(zhì)，它們的物質(zhì)的量之比為2：1．用石墨作電極電解該混合溶液時，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯地分為二個階段．下列敘述中錯誤的是（ ）
A．陰極始終只析出H₂
B．陽極先析出Cl₂，后析出O₂
C．電解的最后階段是電解水
D．溶液的pH不斷增大，最后pH大于7

Answer 1

【答案】分析：假定溶液中NaCl和H₂SO₄兩種溶質(zhì)的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol，則溶液中n（H⁺）=2mol，n（Cl^-）=2mol．
根據(jù)離子放電順序，陰極的放電離子：氫離子，陽極離子的放電順序：氯離子＞氫氧根離子，
開始階段，陰極電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，溶液中n（H⁺）=2mol，n（Cl^-）=2mol，則該階段氫離子、氯離子完全放電，溶液為硫酸鈉溶液；
然后，第二階段，實質(zhì)電解水，陰極反應(yīng)式為4H⁺+4e^-=2H₂↑，陽極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，綜反應(yīng)式為2H₂O2H₂↑+O₂↑，進(jìn)行解答．
解答：解：假定溶液中NaCl和H₂SO₄兩種溶質(zhì)的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol，則溶液中n（H⁺）=2mol，n（Cl^-）=2mol．
根據(jù)離子放電順序，陰極的放電離子：氫離子，陽極離子的放電順序：氯離子＞氫氧根離子，
開始階段，陰極電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，溶液中n（H⁺）=2mol，n（Cl^-）=2mol，則該階段氫離子、氯離子完全放電，溶液為硫酸鈉溶液；
然后，第二階段，實質(zhì)電解水，陰極反應(yīng)式為4H⁺+4e^-=2H₂↑，陽極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，綜反應(yīng)式為2H₂O2H₂↑+O₂↑，
A．由上述分析可知，陰極產(chǎn)生的氣體只有氫氣，故A正確；
B．由上述分析可知，陽極先析出Cl₂，后析出O₂，故B正確；
C．由上述分析可知，第一階段電解后為硫酸鈉溶液，第二階段實質(zhì)電解水，故C正確；
D．開始電解，陰極氫離子放電，溶液中氫離子濃度降低，溶液的pH增大，第二階段電解硫酸鈉溶液，實質(zhì)電解水，該階段溶液pH不再變化，溶液呈中性pH=7，故D錯誤；
故選D．
點評：本題考查了混合電解質(zhì)溶液的電解，掌握溶液中離子放電順序，根據(jù)計算判斷發(fā)生的電解過程是解題關(guān)鍵，題目難度中等．