Question

把物質的量均為0.1mol的CuCl₂和H₂SO₄溶于水制成100mL的混合溶液，用石墨做電極電解，并收集兩電極所產生的氣體，一段時間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同．則下列描述正確的是（　�。�

A、電路中共轉移0.6N_A個電子

B、陽極得到的氣體中O₂的物質的量為0.2mol

C、陰極質量增加3.2g

D、電解后剩余硫酸溶液的濃度為1 mol/L

Answer 1

分析：CuCl₂和H₂SO₄溶于水制成的混合溶液，用石墨做電極電解，則陰極上發生的電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極上發生電極反應：Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^-→O₂↑+2H₂O+4e^-，根據電子守恒和電極方程式進行計算即可．

解答：解：A、陰極上發生的電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極上發生電極反應：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^-→O₂↑+2H₂O+4e^-，可知Cu²⁺全部反應，Cu²⁺0.1mol，Cl^-反應完全，
Cu²⁺+2e^-=Cu
0.1 0.2 0.1
2Cl^--2e^-=Cl₂↑
0.2  0.2 0.1
剩下的就是電解水了，2H⁺+2e^-=H₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，也就是每轉移4mol電子，H₂產生2mol，O₂產生1mol，由于陽極產生0.1molCl₂，一段時間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同，所以電解水應轉移電子0.4mol
 2H⁺+2e^-=H₂↑
0.4 0.4 0.2
  4OH^--4e^-=2H₂O+O₂
0.4  0.4      0.1
總共轉移0.2mol+0.4mol=0.6mol，故A正確；
B、陽極得到的氣體中有O₂且其物質的量為0.1mol，故B錯誤；
C、陰極上金屬銅會析出，質量增加值為6.4g，故C錯誤；
D、分析電解過程可知，電解過程是電解氯化銅，電解水，原溶液中0.2molH⁺未放電，溶液中硫酸物質的量為0.1mol，溶液體積小于100ml，濃度大于1mol/L，故D錯誤．
故選A．

點評：本題考查學生電解池的工作原理知識，可以根據所學內容來回答，難度較大．