Question

銀鋅堿性蓄電池是一種可以反復充電、放電的裝置．電池放電時的反應原理是：Zn+Ag₂O+H₂O=2Ag+Zn（OH）₂
現(xiàn)用該蓄電池電解含有0.04molCuSO₄和0.04molNaCl的混合溶液400mL，工作一段時間后測得蓄電池消耗了0.72gH₂O（電解池的電極均為惰性電極）．下列敘述正確的是（　�。�

• A、該電池負極反應為Ag₂O+H₂O+2e^-═2Ag+2OH^-
• B、陽極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下為0.448 L
• C、陰極析出銅為2.56g
• D、電解后溶液的pH=2（溶液的體積變化忽略不計）

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：A、依據(jù)電池反應，負極是元素化合價升高失電子發(fā)生的氧化反應；
B、電解混合溶液，陽極是氯離子和氫氧根離子放電，結合電極反應計算；
C、陰極是銅離子得到電子析出銅，依據(jù)電子守恒計算析出銅的質量；
D、根據(jù)轉移電子守恒計算陰極上析出的物質，再根據(jù)氧氣計算生成的C（H⁺），從而得出其pH．

解答： 解：A、負極是元素化合價升高失電子發(fā)生的氧化反應，放電是原電池反應，Zn+Ag₂O+H₂O=2Ag+Zn（OH）₂，負極是鋅失電子發(fā)生氧化反應，電極反應為Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂，故A錯誤；
B、電解含有0.04mol CuSO₄和0.04mol NaCl的混合溶液400mL，工作一段時間后測得蓄電池消耗了0.72g H₂O物質的量=

0.72g

18g/mol

=0.04mol，2H₂O=2H₂↑+O₂↑，生成的氧氣為0.02mol，生成氫氣物質的量為0.04mol，陽極電極反應是氯離子和氫氧根離子放電生成氯氣和氧氣，2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH-4e-=2H₂O+O₂↑，0.04molCl^-生成氯氣物質的量為0.02mol，銅離子全部反應轉移電子0.08mol，所以4OH-4e-=2H₂O+O₂↑，轉移電子為0.04mol，陽極生成的氣體物質的量為0.03mol；標準狀況體積為0.03mol×22.4L/mol=0.672L，故B錯誤；
C、依據(jù)電極反應電子守恒，陽極反應：
   2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
   2    2             4        1
0.04mol 0.04mol 0.04mol 0.01mol
轉移電子總數(shù)為0.08mol
陰極電極反應：
     Cu²⁺+2e^-=Cu
      1   2    1
0.04mol 0.08mol 0.04mol
陰極析出銅質量=0.04mol×64g/mol=2.56g，故C正確；
D、依據(jù)C計算結合電子守恒得到，氫氧根離子失電子多出0.04mol，氫離子增加0.04mol，c（H⁺）=

0.04mol

0.4L

0.1mol/L，pH=1，故D錯誤；
故選C．

點評：本題考查了電解原理的分析計算，電子守恒的計算應用和溶液中離子放電順序是解題關鍵，題目難度較大．