Question

把物質(zhì)的量均為0.1 mol的AlCl3、CuCl2和H2SO4溶于水制成100 mL的混合溶液,用石墨作電極電解,并收集兩電極所產(chǎn)生的氣體,一段時間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同。則下列描述正確的是

A．陽極得到的氣體中有O2且為0.35 mol

B．鋁元素僅以Al(OH)3的形式存在

C．陰極質(zhì)量增加3.2 g

D．電路中共轉(zhuǎn)移0.9 mol電子

Answer 1

D

【解析】

試題分析：根據(jù)離子的放電順序，則在陰極放電的離子先是Cu2+, Cu2++2e-==Cu，其次是氫離子，發(fā)生2H++2e-==H2↑；在陽極放電的首先是氯離子，發(fā)生2Cl--2e-=Cl2↑，其次是氫氧根離子，發(fā)生2H2O -4e- =O2↑+4H+。根據(jù)題意，溶液中Cu2+的物質(zhì)的量是0.1mol，氫離子的物質(zhì)的量是0.2mol，氯離子的物質(zhì)的量是0.5mol，一段時間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同，因為氫離子放電產(chǎn)生的氫氣與氯離子放電產(chǎn)生的氯氣的體積相等，所以陽極一定有氧氣生成，所以陽極的氯離子一定放電完全。設(shè)陽極產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量是x，則陽極：失去電子的物質(zhì)的量是0.5mol+4x；則陰極產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量是0.5mol/2+x，所以陰極：得到電子的物質(zhì)的量是0.1mol×2+（0.5mol/2+x）×2，根據(jù)得失電子守恒，有0.5mol+4x=0.1mol×2+（0.5mol/2+x）×2，解得x=0.1mol。A、陽極得到的氣體中有0.1mol氧氣，錯誤；B、因為生成氫氣的物質(zhì)的量是0.35mol，則最終溶液呈堿性，硫酸根離子不放電，則鋁元素以鋁離子和氫氧化鋁形式共同存在，錯誤；C、陰極增加的質(zhì)量是0.1molCu的質(zhì)量，為6.4g，錯誤；D、根據(jù)以上計算，電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.5mol+4x=0.9mol，正確，答案選D。

考點：考查電解原理的應(yīng)用，離子放電順序的判斷，簡單計算