Question

100mL某溶液中含有的離子濃度如下表：用石墨作電極電解該溶液，并收集兩極附近所產(chǎn)生的氣體，一段時(shí)間后在兩極收集到的氣體在相同條件下的體積相同（忽略電解時(shí)溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象）．則下列敘述中正確的是（　　）

離子	Cu2+	Al3+	H+	Cl-	SO42-
c（mol?L-1）	1	1	2	5	a

• A、反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移0.9 mol電子
• B、鋁元素以Al（OH）₃的形式存在
• C、陰極質(zhì)量增加3.2 g
• D、a=2

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：用惰性電極電解該溶液，根據(jù)離子的放電順序以及兩極收集到的氣體在相同條件下的體積相同可知
第一階段由Cu²⁺、Cl^-放電，陰極生成0.1 mol Cu（析出Cu 6.4 g），陽(yáng)極生成0.1 mol Cl₂，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol；
第二階段由H⁺、Cl^-放電，陰極生成0.15 mol H₂，陽(yáng)極0.15 mol Cl₂，轉(zhuǎn)移電子0.3 mol；
第三階段：由H⁺、OH^-放電，實(shí)際上就是電解水，陰極生成0.2 mol H₂，陽(yáng)極生成0.1 mol O₂，轉(zhuǎn)移電子0.4 mol，據(jù)此分析解答．

解答： 解：用惰性電極電解該溶液，根據(jù)離子的放電順序以及兩極收集到的氣體在相同條件下的體積相同可知
第一階段由Cu²⁺、Cl^-放電，陰極生成0.1 mol Cu（析出Cu 6.4 g），陽(yáng)極生成0.1 mol Cl₂，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol；
第二階段由H⁺、Cl^-放電，陰極生成0.15 mol H₂，陽(yáng)極0.15 mol Cl₂，轉(zhuǎn)移電子0.3 mol；
第三階段：由H⁺、OH^-放電，實(shí)際上就是電解水，陰極生成0.2 mol H₂，陽(yáng)極生成0.1 mol O₂，轉(zhuǎn)移電子0.4 mol；
A、根據(jù)以上三段電解，則共轉(zhuǎn)移電子為0.2+0.3+0.4=0.9 mol，故A正確；
B、上述三個(gè)過(guò)程完全電解后，消耗的H⁺比OH^-多0.3 mol，除去原來(lái)溶液中的0.2 mol H⁺，溶液中應(yīng)產(chǎn)生0.1 mol H⁺用于電解，故電解后有0.1 mol OH^-生成，而Al³⁺為0.1 mol，所以鋁元素以Al³⁺和Al（OH）₃形式存在，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)以上三段電解，陰極析出0.1 mol Cu，質(zhì)量增加6.4g，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)溶液中電荷守恒可知：2c（Cu²⁺）+3c（Al³⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+2c（SO₄^2-），所以c（SO₄^2-）=1 mol?L^-1，即a=1，故D錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的應(yīng)用，電極產(chǎn)物的判斷和計(jì)算，電極反應(yīng)遵循電子守恒，依據(jù)離子物質(zhì)的量和電極反應(yīng)中的電子守恒計(jì)算分析判斷，綜合性較強(qiáng)．