问题 选择题

用Pt电极电解KCl和CuSO4的混合溶液,当电路中通过0.4mol电子的电量时,阴阳两极都产生0.14mol的气体,若电解后溶液体积为40L,则电解后溶液的pH为(  )

A.1

B.3

C.7

D.11

答案

根据题意可知,当电路中通过0.4mol电子的电量时,阴阳两极都产生0.14mol的气体,阴极产生的气体为H2,阳极产生的气体为Cl2和O2

生成0.14molH2转移电子为0.14mol×2=0.28mol,所以阴极析出Cu的物质的量=

0.4mol-0.28mol
2
=0.06mol.

令阳极气体中Cl2、O2的物质的量分别为xmol、ymol,根据转移的电子数和产生气体的物质的量,则:

x+y=0.14
2x+4y=0.4
,解得x=0.08,y=0.06,

所以整个电解过程分为三段:

第一阶段,氯离子、铜离子放电,阳极产生0.06molCl2,阴极产生0.06molCu,此时溶液的pH变化不大;

第二阶段,氯离子、水放电,阳极产生0.02molCl2,阴极产生0.02molH2,此时溶液中产生0.04molOH-,溶液的pH增大;

第三阶段,电解水生成氢气与氧气,阳极产生0.06molO2,阴极产生0.12molH2,此时溶液中OH-浓度基本不变;

所以溶液中c(OH-)=

0.04mol
40L
=0.001mol/L,故溶液pH=-lg
10-14
0.001
=11,

故选A.

选择题
问答题