Question

把物質的量均為0.1mol的AlCl₃、CuCl₂和H₂SO₄溶于水制成100ml的混合溶液，用石墨做電極電解，并收集兩電極所產生的氣體，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．電路中共轉移0.9mol電子

B．陽極得到的氣體中有O2且其物質的量為0.35mol

C．陰極質量增加3.2g

D．鋁元素以Al（OH）3的形式存在

Answer 1

A

解析試題分析：鋁是活潑的金屬，因此溶液中鋁離子不放電。在電解過程中陰極首先是銅離子放電，然后才是氫離子放電，電極反應式分別為Cu^2＋＋2e^－＝Cu、2H^＋＋2e^－＝H₂↑；陽極首先是氯離子放電，然后是溶液中的OH^－放電，電極反應式分別為2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑、4OH^--4e^-＝O₂↑+2H₂O。由于AlCl₃、CuCl₂和H₂SO₄的物質的量均是0.1mol，則電解的第一階段相當于是電解氯化銅，其中析出銅的物質的量是0.1mol，氯氣的物質的量是0.1mol。第二降低相當于是電解氯化氫，此階段產生氫氣是0.1mol、氯氣是0.1mol。第三階段相當于是電解氯化鋁和水，此階段產生氯氣是0.05mol氯氣、氫氣是0.05mol。一段時間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同，這說明電解進入第四階段，此時相當于是電解水，且產生的氫氣是氧氣的2倍。要使兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同，如果設生成的氧氣物質的量是x，則產生的氫氣是2x，因此由關系0.25mol＋x＝0.15mol＋2x，解得x＝0.1mol，因此最終得到的氯氣是0.25mol、氧氣是0.1mol，氫氣是35mol。A、電路中共轉移0.25mol×2＋0.1mol×4＝0.9mol電子，A正確；B、陽極得到的氣體中有O₂且其物質的量為0.1mol，B不正確；C、陰極質量增加0.1mol×64g/mol＝6.4g，C不正確；D、溶液的鋁元素除了以氫氧化鋁存在外，還過量的鋁離子在溶液中，D不正確，答案選A。
考點：考查電解的有關判斷和計算