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，當電路中有3mole^-通過時（忽略電解時溶液體積變化及電解產物可能存在的溶解現象）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的量之比為2：1

C．陰極析出64g銅

D．陽極電解反應：2Cl--2e-=Cl2↑

Answer 1

根據溶液呈電中性，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的量為2mol，根據2H⁺---2e^----H₂知，得1mol電子需要1mol氫離子反應；陽極上除了生成氯氣外還有氧氣生成，根據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的量小于氫氧根離子的物質的量，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2H⁺---2e^----H₂知陰極上析出氫氣的物質的量為0.5mol，根據2 e^-----Cl₂，陽極上析出氯氣的物質的量為0.5mol，根據4OH^----4e^----O₂知，生成氧氣的物質的量為0.5mol，所以陽極與陰極析出的氣體物質的量之比為1mol：0.5mol=2：1，故B正確．
C、溶液中銅的物質的量為1mol，由Cu²⁺----2e^-知，當轉移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銅的質量是64g，故C正確．
D、當轉移3mol電子時，陽極上不僅析出氯氣還析出氧氣，所以電極反應式有：2Cl^--2e^-=Cl₂↑、4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故D錯誤．
故選D．