Question

1L某溶液中含有的离子如表：用惰性电极电解该溶液，当电路中有3mol e^-通过时（忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象），下列说法正确的是（　　）

离子	Cu2+	Al3+	NO	Cl-
物质的量浓度（mol/L）	1	1	a	1

• A、电解后溶液的pH=0
• B、a=3
• C、阳极生成1.5 mol Cl₂
• D、阴极析出的金属是铜与铝

Answer 1

考点：电解原理

专题：

分析：由溶液电荷守恒可知2c（Cu²⁺）+3c（Al³⁺）=c（NO₃^-）+c（Cl^-），可求得c（NO₃^-）=4moL/L，
由于离子放电顺序Cu²⁺＞H⁺＞Al³⁺，Cl^-＞OH^-＞NO₃^-，
电解时阳极首先发生：2Cl^--2e-=Cl₂↑，然后发生4OH^--4e-=O₂↑+2H₂O，阴极首先发生：Cu²⁺+2e^-=Cu，然后发生2H⁺+2e^-=H₂↑，结合相关离子的物质的量进行解答．

解答： 解：依据电解过程中存在电子守恒，结合电极反应计算分析产物，用Pt电极电解该溶液，当电路中有3mol e^-通过时
阳极电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
               1mol 1mol 1mol   
             4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
            2mol  2mol    1mol             
阴极电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu
               1mol 2mol 1mol
              2H⁺+2e^-=H₂↑
             1mol 1mol 0.5mol
A、电解后溶液PH计算，依据两电极上的反应计算，阳极减少2mol氢氧根离子，同时阴极上减少1mol氢离子，综合计算分析得到溶液中增加氢离子物质的量为1mol，氢离子浓度为1mol/L，pH=0，故A正确；
B、依据溶液中电荷守恒计算忽略氢离子和氢氧根离子浓度：2c（Cu²⁺）+3c（Al³⁺）=c（Cl^-）+c（NO₃^-），计算得到c（NO₃^-）=4mol/L，即a=4，故B错误；
C、依据电极反应电子守恒可知阳极生成1molCl₂，故C错误；
D、阴极析出的金属是铜，无金属铝析出，故D错误；
故选A．

点评：该题是中等难度的试题，试题综合性强，在注重对基础知识巩固和训练的同时，主要是侧重对学生能力的培养，有助于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．