关于电解的一道题目,望熟悉电解且
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发布时间：2024-10-05 13:26
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热心网友
时间：2024-10-21 16:12
首先，Al3+不会变成铝析出。用中学知识理解就是Al在金属活动性顺序中排在H前面，因此H+先于Al3+得电子。
既然你是比较钻牛角尖的人，你可能知道电解ZnSO4的时候是阴极是先出Zn而不是H2，似乎和金属活动性有矛盾，因此你可能会问为什么这里Al就不会出来了呢？原因是，H2作为气体，要在电极表面析出时会受到一定的阻力，因此往往需要电解电压更大，阴极的还原性更强时才能从电极表面逸出。而金属析出就不会受到这么大的阻力，基本上阴极足以还原它的时候，它就可以析出。这样一来，实际效果就是，电解时H在金属活动性顺序中实际向前移了好几位，排到了Zn的前面，因此Zn会先于H析出。
可是，Al的位置实在是太靠前了，Al3+得电子的能力实在是太差，以至于直到H2可以在阴极大量析出时，它仍然没法被还原析出。所以，电解这个混合溶液时得不到Al的。阴极自始至终析出的只有H2，A正确。
再看阳极，你应该知道氯碱工业电解NaCl溶液制NaOH和Cl2。因此是Cl2先析出，当Cl-耗尽的时候，水会放电析出O2。B正确。
最后阶段，溶液中Cl2耗尽，只有O2放出，阴极如A选项，始终只有H2放出。因此是电解水。C正确。
关于D，我们看溶液中离子的初始浓度（比例）
Al3+ 3
Cl- 9
H+ 8
SO42- 4
初始阶段，阳极消耗Cl-出Cl2，阴极消耗H+出H2，二者物质的量比1:1，因此最终当溶液中H+耗尽时，溶液中离子组成为：
Al3+ 3 （不变）
Cl- 9 - 8 = 1
H+ 8 - 8 = 0
SO42- 4（不变）
第二阶段，溶液中仍然剩余Cl-，因此阳极仍然析出Cl2。但是阴极由于来自硫酸的H+耗尽，开始消耗水产生H2，同时有新的离子OH-产生，此时溶液开始变成碱性。可是Al3+无法在碱性溶液中存在，因此开始生成Al(OH)3沉淀。这一阶段一直持续到Cl-耗尽。此时溶液中的离子组成：
Al3+ 3 - 1/3 = 8/3 （产生了1的OH-沉淀了）
Cl- 1 - 1 = 0 （没了）
OH- 0 （产生了1，但是和Al3+沉淀掉了）
SO42- 4（不变）
Al(OH)3 1/3
第三阶段为电解水，此时水分解为H2和O2，不影响离子浓度，因此最终离子（和物质）比例为：
Al3+ 8/3
SO42- 4
Al(OH)3 1/3
仍然存在Al(OH)3，因此D错误
热心网友
时间：2024-10-21 16:12
原因:通电后铝离子和氢离子(包括酸中的氢和水中的氢离子)流向阴极,在阴极上氢离子先得电子,此时主要是酸中的氢离子得电子,而不是水电离产生的那部分氢离子得电子,所以此时几乎没有氢氧根离子产生,即使有也会溶于此电极附近的酸中,所以刚开始一段时间不会有沉淀生成,而随着反应的进行,必然是酸先消耗完,(因为题目所给氢离子与氢离子物质的量之比为3*3出 :4*2=9:8,放电时由电子得失守恒的氢离子与氢离子物质的量之比应为1:1,)酸中的氢离子消耗完了后才会有氢氧根离子产生,也才会有白色沉淀生成.
