Question

體積為1L的某溶液中含有的離子如表所示：用Pt電極電解該溶液，當電路中有3mol電子通過時（忽略電解時溶液體積的變化及電解產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象），下列說法正確的是（　　）

離子	Cu2+	Al3+	NO3-	Cl-
	1	1	a	1

• A、陰極析出的金屬是銅與鋁
• B、a=3
• C、陽極生成1.5 mol Cl₂
• D、電解后溶液的pH=0

Answer 1

考點：電解原理

專題：

分析：溶液中含有離子為n（Cu²⁺）=1mol/L，n（Al³⁺）=1mol/L，n（NO₃^-）=amol/L，n（Cl^-）=1mol/L；H⁺、OH^-；陽極電極反應為Cl^-、OH^-放電；陰極電極反應可以是Cu²⁺；H⁺；依據(jù)離子物質(zhì)的量和電極反應電子轉(zhuǎn)移守恒計算．

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Pt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、陰極析出的金屬是銅，無金屬鋁析出，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^-）=4mol/L，即a=4，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、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D正確；
故選D．

點評：本題考查了電解原理的應用，電極產(chǎn)物的判斷和計算，電極反應遵循電子守恒，依據(jù)離子物質(zhì)的量和電極反應中的電子守恒計算分析判斷，綜合性較強．