题目内容
常温下用石墨电极电解1L 0.01mol?L-1NaCl溶液,电解一段时间后,阴极产生0.04g气体.下列说法正确的是(假设电解过程中溶液体积不变)( )
| A、电解过程中有0.02mol电子转移 |
| B、阳极产物只有氯气 |
| C、在标准状况下,阳极产生的气体体积为0.448L |
| D、电解后溶液的pH=12 |
考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:电解反应为:2NaCl+2H2O
H2↑+Cl2↑+2NaOH,阳极先发生2Cl--2e-═Cl2↑,后发生4OH--4e-═2H2O+O2↑,阴极发生2H++2e-═H2↑,根据电子守恒进行计算即可.
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解答:
解:A、用石墨电极电解1L 0.01mol?L-1NaCl溶液,氯离子物质的量是0.01mol,阴极发生2H++2e-═H2↑,阴极产生0.04g即0.02mol氢气产生,转移电子是0.04mol,故A错误;
B、阳极先发生2Cl--2e-═Cl2↑,氯离子0.01mol全部放电,转移电子是0.01mol<0.04mol,所以阳极产物还会有氧气,故B错误;
C、阳极先发生2Cl--2e-═Cl2↑,氯离子0.01mol全部放电,转移电子是0.01mol,产生氯气是0.005mol,然后发生反应:4OH--4e-═2H2O+O2↑,转移0.03mol电子,生成氧气是0.0075mol,阳极产生的气体为:0.005mol+0.0075mol=0.0125mol,体积为0.28L,故C错误;
D、阴极发生2H++2e-═H2↑,阴极产生0.04g即0.02mol氢气产生,消耗氢离子是0.04mol,阳极上发生反应:4OH--4e-═2H2O+O2↑,转移0.03mol电子,消耗氢氧根离子是0.03mol,所以溶液中氢氧根离子的物质的量是0.04mol-0.03mol=0.01mol,浓度是:
=0.01mol/L,pH是12,故D正确.
故选D.
B、阳极先发生2Cl--2e-═Cl2↑,氯离子0.01mol全部放电,转移电子是0.01mol<0.04mol,所以阳极产物还会有氧气,故B错误;
C、阳极先发生2Cl--2e-═Cl2↑,氯离子0.01mol全部放电,转移电子是0.01mol,产生氯气是0.005mol,然后发生反应:4OH--4e-═2H2O+O2↑,转移0.03mol电子,生成氧气是0.0075mol,阳极产生的气体为:0.005mol+0.0075mol=0.0125mol,体积为0.28L,故C错误;
D、阴极发生2H++2e-═H2↑,阴极产生0.04g即0.02mol氢气产生,消耗氢离子是0.04mol,阳极上发生反应:4OH--4e-═2H2O+O2↑,转移0.03mol电子,消耗氢氧根离子是0.03mol,所以溶液中氢氧根离子的物质的量是0.04mol-0.03mol=0.01mol,浓度是:
| 0.01mol |
| 1L |
故选D.
点评:本题考查电解原理,明确电解过程中离子的移动及离子的放电顺序、发生的电极反应是解答本题的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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