Question

設計如圖裝置探究HCl溶液中陰、陽離子在電場中的相對遷移速率（已知：Cd的金屬活動性大于Cu）．恒溫下，在垂直的玻璃細管內，先放CdCl₂溶液及顯色劑，然后小心放入HCl溶液，在aa′處形成清晰的界面．通電后，可觀察到清晰界面緩緩向上移動．下列說法不正確的是（　�。�

• A、通電后，可觀察到清晰界面緩緩向上移動的原因是Cd²⁺向Pt電極遷移的結果
• B、裝置中Pt電極附近的pH增大
• C、一定時間內，如果通過HCl溶液某一界面的總電量為5.0C，測得H⁺所遷移的電量為4.1C，說明該HCl溶液中H⁺的遷移速率約是Cl^-的4.6倍
• D、如果電源正負極反接，則下端產生大量Cl₂，使界面不再清晰，實驗失敗

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：A．根據電源的正負極來判斷Cd為陽極，Pt為陰極，在電解池中陽離子流向陰極，陰離子流向陽極；
B．根據電源的正負極來判斷Cd為陽極，Pt為陰極，Cd為活潑金屬，本身失去電子形成Cd²⁺，陰極氫離子得到電子形成氫氣；
C．根據某一界面的總電量為5.0 C，測得H⁺所遷移的電量為4.1 C，所以Cl^-所遷移的電量為0.9 C，利用電量之比等于遷移速率之比；
D．如果電源正負極反接，Cd為陰極，Pt為陽極，則下端Cd²⁺放電產生大量Cd，上端氯離子放電，界面清晰；

解答： 解：A．由電源的正負極來判斷Cd為陽極，Pt為陰極，通電時，H⁺、Cd²⁺向Pt電極遷移，Cl^-向Cd電極遷移，故A項正確；
B．陰極的電極反應為：2H⁺+2e^-═=H₂↑，陽極反應為：Cd-2e^-═Cd²⁺，Pt電極附近的H⁺被電解，pH增大，B項正確；
C．H⁺向陰極方向遷移的電量為4.1 C，則Cd²⁺通過界面向陰極方向遷移的電量為0.9 C，Cl^-通過界面向陽極方向遷移的電量
為0.9 C，4.1 C÷0.9 C≈4.6，故C項正確；
D．如果電源正負極反接，Cd為陰極，Pt為陽極，則下端Cd²⁺放電產生大量Cd，上端氯離子放電產生大量Cl₂，界面清晰，故D錯誤；
故選D．

點評：本題主要考查了電解原理，掌握電解原理和信息是解題的關鍵，難度中等．