把物质的量均为0.1mol的AlCl3、CuCl2和H2SO4溶于水制成100ml的混合溶液,用石墨做电极电解,并收集两

把物质的量均为0.1mol的AlCl3、CuCl2和H2SO4溶于水制成100ml的混合溶液,用石墨做电极电解,并收集两电极所产生的气体,一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同.则下列描述正确的是(  )
A.电路中共转移0.9mol电子
B.阳极得到的气体中有O2且其物质的量为0.35mol
C.阴极质量增加3.2g
D.铝元素仅以Al(OH)3的形式存在
tangchaoyanzi 1年前 已收到1个回答 举报

pires_7 幼苗

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解题思路:AlCl3、CuCl2和H2SO4溶于水制成的混合溶液,用石墨做电极电解,则阴极上发生的电极反应为:Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑,阳极上发生电极反应:Cl--2e-=Cl2↑,4OH-→O2↑+2H2O+4e-,根据电子守恒和电极方程式进行计算即可.

A、阴极上发生的电极反应为:Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑,阳极上发生电极反应:Cl--2e-=Cl2↑,4OH-→O2↑+2H2O+4e-,可知Cu2+全部反应,Cu2+0.1mol,Cl-反应完全,
Cu2++2e-=Cu
0.1 0.2 0.1
Cl--e-=[1/2]Cl2
0.5 0.50.25
2H++2e-=H2↑,(Cu2+全部反应,H+开始电解,这段相当于电解HCl)
0.3 0.15
剩下的就是电解水了,2H++2e-=H2↑,4OH--4e-=2H2O+O2,也就是每转移4mol电子,H2产生2mol,O2产生1mol,由于阳极产生0.25molCl2,阴极产生0.15molH2,所以电解水应转移0.4mol
2H++2e-=H2
0.4 0.40.2
4OH--4e-=2H2O+O2
0.40.40.1
总共转移0.5mol+0.4mol=0.9mol,故A正确;
B、阳极得到的气体中有O2且其物质的量为1.1mol,故B错误;
C、阴极上金属铜会析出,质量增加值为6.4g,故C错误;
D、Al3+在阴极,2H++2e-=H2
0.70.35
消耗氢离子0.7mol,原溶液中0.2molH+,消耗的OH-0.4mol,相当于多出来0.1molOH-,Al3+0.1mol,OH-0.1mol,所以溶液中以Al3+形式存在,还有Al(OH)3沉淀,即铝元素仅以铝离子和Al(OH)3的形式存在,故D错误.
故选A.

点评:
本题考点: 电解原理.

考点点评: 本题考查学生电解池的工作原理知识,可以根据所学内容来回答,难度较大.

1年前

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