Question

把物质的量均为0.1mol的AlCl₃、CuCl₂和H₂SO₄溶于水制成100 mL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
(1)两个电极均可收集到的气体在标准状况下的体积为         L；
(2)电路中共转移          mol电子；
(3)铝元素最终的存在形式为             。

Answer 1

（1）7.84 （2）0.9 （3）Al³⁺和Al(OH)₃

（1）根据离子的放电顺序可知，阳极首先是氯离子放电，生成氯气，然后是OH^－放电，生成氧气；阴极首先是铜离子放电，析出铜，然后是氢离子放电生成氢气。设生成氢气的物质的量是x，则根据电子的得失守恒可知，0.1mol×2＋2x＝0.5mol×1＋（x－0.25mol）×4，解得x＝0.35mol，其标准状况下的体积是0.35mol×22.4L/mol＝7.84L。
（2）转移电子是0.1mol×2＋2x＝0.9mol。
（3）根据以上分析可知，第一阶段电解的是氯化铜，第二阶段是氯化氢，第三阶段是氯化铝，最后是电解水，所以反应中生成的OH^－的物质的量是0.1mol，所以最终只能生成1/30mol氢氧化铝沉淀，溶液中还有铝离子存在。