Question

用惰性電極電解硫酸銅和鹽酸的混合溶液，則陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體成分及體積比不可能是（　　）

• A、陽極為純凈氣體，陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比≤1：1
• B、陽極為純凈氣體，陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比≥1：1
• C、陽極為混合氣體，陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比≤1：1
• D、陽極為混合氣體，陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比≥1：1

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：依據(jù)電解原理，依據(jù)溶液中陰陽離子的放電順序，書寫電極反應(yīng)，結(jié)合電解過程中電極上的電子守恒進(jìn)行計(jì)算分析判斷；
溶液中的陽離子為Cu²⁺、H⁺；陰離子SO₄^2-、Cl^-、OH^-；電解時(shí)離子放電順序，陽離子為Cu²⁺＞H⁺；陰離子Cl^-＞OH^-＞SO₄^2-；
電解開始階段，陽極生成氯氣，陰極無氣體生成，陽極氣體體積大于陰極，當(dāng)銅離子全部放電后，溶液中氫離子放電，此過程實(shí)質(zhì)是電解水，陰極生成氫氣．水的電離析出氫氣是氧氣的2倍．若電解的是氯化銅、硫酸銅，水，依據(jù)電極上電子守恒，陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比≤1：1，若電解的是氯化銅、鹽酸，水，依據(jù)電極上電子守恒陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比≥1：l；

解答： 解：溶液中的陽離子為Cu²⁺、H⁺；陰離子SO₄^2-、Cl^-、OH^-；電解時(shí)離子放電順序，陽離子為Cu²⁺＞H⁺；陰離子Cl^-＞OH^-＞SO₄^2-；
A．陽極為純凈氣體，則陽極電極反應(yīng)：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；陰極電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu 2H⁺+2e^-=H₂↑，電解開始階段，陽極生成氯氣，陰極無氣體生成，若電解的是氯化銅和鹽酸，電解的依據(jù)電極上電子守恒，可知陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比≤1：l，故A正確；
B．陽極為純凈氣體，則陽極電極反應(yīng)：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；陰極電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu 2H⁺+2e^-=H₂↑，電解開始階段，陽極生成氯氣，陰極無氣體生成，若電解的是氯化銅和鹽酸，依據(jù)電極上電子守恒，陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比不可能≥l：1，故B錯(cuò)誤；
C．陽極為混合氣體，則陽極電極反應(yīng)：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；陰極電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu 2H⁺+2e^-=H₂↑，若電解的是氯化銅、硫酸銅，水，依據(jù)電極上電子守恒，陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比≤1：1，故C正確；
D．陽極為混合氣體，則陽極電極反應(yīng)：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；陰極電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu 2H⁺+2e^-=H₂↑，若電解的是氯化銅、鹽酸，水，依據(jù)電極上電子守恒陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比≥1：l；故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的應(yīng)用，主要是依據(jù)電極產(chǎn)生的氣體不同，關(guān)鍵是把電解分為幾個(gè)不同階段的電解理解判斷，題目難度中等．