Question

把物质的量均为0.1mol的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0.6N_A个电子

B、阳极得到的气体中O₂的物质的量为0.2mol

C、阴极质量增加3.2g

D、电解后剩余硫酸溶液的浓度为1 mol/L

Answer 1

分析：CuCl₂和H₂SO₄溶于水制成的混合溶液，用石墨做电极电解，则阴极上发生的电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，阳极上发生电极反应：Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^-→O₂↑+2H₂O+4e^-，根据电子守恒和电极方程式进行计算即可．

解答：解：A、阴极上发生的电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，阳极上发生电极反应：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^-→O₂↑+2H₂O+4e^-，可知Cu²⁺全部反应，Cu²⁺0.1mol，Cl^-反应完全，
Cu²⁺+2e^-=Cu
0.1 0.2 0.1
2Cl^--2e^-=Cl₂↑
0.2  0.2 0.1
剩下的就是电解水了，2H⁺+2e^-=H₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，也就是每转移4mol电子，H₂产生2mol，O₂产生1mol，由于阳极产生0.1molCl₂，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同，所以电解水应转移电子0.4mol
 2H⁺+2e^-=H₂↑
0.4 0.4 0.2
  4OH^--4e^-=2H₂O+O₂
0.4  0.4      0.1
总共转移0.2mol+0.4mol=0.6mol，故A正确；
B、阳极得到的气体中有O₂且其物质的量为0.1mol，故B错误；
C、阴极上金属铜会析出，质量增加值为6.4g，故C错误；
D、分析电解过程可知，电解过程是电解氯化铜，电解水，原溶液中0.2molH⁺未放电，溶液中硫酸物质的量为0.1mol，溶液体积小于100ml，浓度大于1mol/L，故D错误．
故选A．

点评：本题考查学生电解池的工作原理知识，可以根据所学内容来回答，难度较大．