Question

在室溫下，1L某溶液中含有的離子如下表： 離子 Cu2+ Al3+ NO3- Cl- C（mol/L） 1 1 4 a 用惰性電極電解該溶液，當(dāng)電路中有3mole-通過時（忽略電解時溶液體積變化及電解產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象）下列說法不正確的是（　�。�

A．電解后溶液的PH=0

B．陽極與陰極析出的氣體物質(zhì)的量之比為2：1

C．陰極析出64g銅

D．陽極電解反應(yīng)：2Cl^--2e^-=Cl₂↑

Answer 1

分析：電解質(zhì)溶液中陽離子放電順序?yàn)殂~離子＞氫離子＞鋁離子，氯離子＞氫氧根離子＞硝酸根離子；根據(jù)溶液呈電中性，溶液中陰陽離子所帶電荷相等得氯離子濃度為：1mol/L×1L×2+1mol/L×1L×3=4mol/L×1L×1+nmol/L×1L×1，n=1．
A、根據(jù)溶液中陰陽離子的放電順序判斷陰陽極上析出的物質(zhì)和溶液中生成的物質(zhì)，來確定溶液中氫離子濃度和氫氧根離子濃度的相對大小，據(jù)此判斷溶液的酸堿性．
B、根據(jù)陰陽極上得失電子都是3mol，結(jié)合溶液中離子的放電順序確定陰陽極上生成氣體的物質(zhì)的量之比．
C、先判斷銅是否完全析出，再根據(jù)銅的物質(zhì)的量計算其質(zhì)量．
D、根據(jù)陽極上析出的離子判斷電極反應(yīng)式．

解答：解：根據(jù)溶液呈電中性，溶液中陰陽離子所帶電荷相等得氯離子濃度為：1mol/L×1L×2+1mol/L×1L×3=4mol/L×1L×1+nmol/L×1L×1，n=1．
A、n（Cu²⁺）=1mol/L×1L=1mol，n（Cl^-）=1mol/L×1L=1mol，當(dāng)電路中有3mole^-通過時，陰極上除了銅離子全部析出后，還析出氫氣；由Cu²⁺----2e^-知，析出銅需要電子的物質(zhì)的量為2mol，根據(jù)2H⁺---2e^----H₂知，得1mol電子需要1mol氫離子反應(yīng)；陽極上除了生成氯氣外還有氧氣生成，根據(jù)2 e^-----Cl₂，氯離子完全析出需要1mol電子，4OH^----4e^-知，2mol電子需要2mol氫氧根離子放電，放電的氫離子的物質(zhì)的量小于氫氧根離子的物質(zhì)的量，溶液中氫離子濃度為1mol/l，所以pH=0，故A正確．
B、通過3mol電子時，根據(jù)2H⁺---2e^----H₂知陰極上析出氫氣的物質(zhì)的量為0.5mol，根據(jù)2 e^-----Cl₂，陽極上析出氯氣的物質(zhì)的量為0.5mol，根據(jù)4OH^----4e^----O₂知，生成氧氣的物質(zhì)的量為0.5mol，所以陽極與陰極析出的氣體物質(zhì)的量之比為1mol：0.5mol=2：1，故B正確．
C、溶液中銅的物質(zhì)的量為1mol，由Cu²⁺----2e^-知，當(dāng)轉(zhuǎn)移3mol電子時，陰極上不僅析出銅還析出氫氣，所以銅完全析出，1mol銅的質(zhì)量是64g，故C正確．
D、當(dāng)轉(zhuǎn)移3mol電子時，陽極上不僅析出氯氣還析出氧氣，所以電極反應(yīng)式有：2Cl^--2e^-=Cl₂↑、4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故D錯誤．
故選D．

點(diǎn)評：本題考查了電解池原理及電解時溶液中離子的放電順序，難度不大，明確溶液中離子放電順序是解本題的關(guān)鍵，根據(jù)離子和得失電子之間的關(guān)系即可解答．