Question

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点时加入适量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

Answer

B

【解析】用惰性电极电解等体积的KCl和CuSO4混合溶液，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↑，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。A．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，铜离子为被还原，A错误；B．由上述分析可知，cd 段相当于电解水，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，C错误；D．图象中具体数量关系未知，不能计算原混合溶液中KCl和CuSO4的浓度之比，D错误，答案选B。