Question

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．铝元素以Al（OH）3的形式存在

Answer 1

A

解析试题分析：铝是活泼的金属，因此溶液中铝离子不放电。在电解过程中阴极首先是铜离子放电，然后才是氢离子放电，电极反应式分别为Cu^2＋＋2e^－＝Cu、2H^＋＋2e^－＝H₂↑；阳极首先是氯离子放电，然后是溶液中的OH^－放电，电极反应式分别为2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑、4OH^--4e^-＝O₂↑+2H₂O。由于AlCl₃、CuCl₂和H₂SO₄的物质的量均是0.1mol，则电解的第一阶段相当于是电解氯化铜，其中析出铜的物质的量是0.1mol，氯气的物质的量是0.1mol。第二降低相当于是电解氯化氢，此阶段产生氢气是0.1mol、氯气是0.1mol。第三阶段相当于是电解氯化铝和水，此阶段产生氯气是0.05mol氯气、氢气是0.05mol。一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同，这说明电解进入第四阶段，此时相当于是电解水，且产生的氢气是氧气的2倍。要使两极收集到的气体在相同条件下体积相同，如果设生成的氧气物质的量是x，则产生的氢气是2x，因此由关系0.25mol＋x＝0.15mol＋2x，解得x＝0.1mol，因此最终得到的氯气是0.25mol、氧气是0.1mol，氢气是35mol。A、电路中共转移0.25mol×2＋0.1mol×4＝0.9mol电子，A正确；B、阳极得到的气体中有O₂且其物质的量为0.1mol，B不正确；C、阴极质量增加0.1mol×64g/mol＝6.4g，C不正确；D、溶液的铝元素除了以氢氧化铝存在外，还过量的铝离子在溶液中，D不正确，答案选A。
考点：考查电解的有关判断和计算