Question

19．1L某溶液中含有的離子如下表：

離子	Cu2+	Al3+	NO3-	Cl-
物質(zhì)的量濃度（mol•L-1）	1	0.1	a	1

用惰性電極電解該溶液，當電路中有3mol e^-通過時（忽略電解時溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象），下列說法正確的是（　　）

• A． 電解后溶液的pH=14
• B． a=0.3
• C． 陽極生成1.5 mol Cl₂
• D． 陰極滴加酚酞會變紅

Answer 1

分析 由溶液電荷守恒可知2c（Cu²⁺）+3c（Al³⁺）=c（NO₃^-）+c（Cl^-），可求得c（NO₃^-）=1.3moL/L，
由于離子放電順序Cu²⁺＞H⁺＞Al³⁺，Cl^-＞OH^-＞NO₃^-，
電解時陽極首先發(fā)生：2Cl^--2e-=Cl₂↑，然后發(fā)生4OH^--4e-=O₂↑+2H₂O，陰極首先發(fā)生：Cu²⁺+2e^-=Cu，然后發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑，結(jié)合相關(guān)離子的物質(zhì)的量進行解答．

解答 解：依據(jù)電解過程中存在電子守恒，結(jié)合電極反應計算分析產(chǎn)物，用惰性電極電解該溶液，當電路中有3mol e^-通過時
陽極電極反應為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
              1mol 1mol 0.5mol
             4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
             2mol 2mol 1mol
陰極電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu
            1mol 2mol 1mol
             2H⁺+2e^-=H₂↑
           1mol 1mol 0.5mol
A、電解后溶液PH計算，依據(jù)兩電極上的反應計算，陽極減少2mol氫氧根離子，同時陰極上減少1mol氫離子，綜合計算分析得到溶液中增加氫離子物質(zhì)的量為1mol，氫離子濃度為1mol/L，pH=0，故A錯誤；
B、依據(jù)溶液中電荷守恒計算忽略氫離子和氫氧根離子濃度：2c（Cu²⁺）+3c（Al³⁺）=c（Cl^-）+c（NO₃^-），計算得到c（NO₃^-）=1.3mol/L，即a=1.3，故B錯誤；
C、依據(jù)電極反應電子守恒可知陽極生成0.5molCl₂，故C錯誤；
D、陰極析出的金屬是銅同時放出氫氣，所以堿性增強滴加酚酞會變紅，故D正確；
故選D．

點評 該題是中等難度的試題，試題綜合性強，在注重對基礎知識鞏固和訓練的同時，主要是側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)，有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．