Question

電解一定量的硫酸銅溶液的實(shí)驗(yàn)裝置如圖①，電解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖②，橫坐標(biāo)表示電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)表示電解過(guò)程中產(chǎn)生氣體的總體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、開始時(shí)b電極有紅色物質(zhì)析出，而后有氣泡產(chǎn)生
• B、a電極上的電子經(jīng)溶液流向b極再流入直流電源
• C、曲線P～Q段表示產(chǎn)生H₂和O₂的體積比為1：2
• D、從開始到Q點(diǎn)收集到的混合氣體中有0.1mol氧氣

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：根據(jù)電子流向知，a為陰極、b為陽(yáng)極，開始時(shí)，陰極上銅離子放電、陽(yáng)極上氫氧根離子放電，所以電池反應(yīng)式為2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺，當(dāng)銅離子完全放電后，再繼續(xù)電解相當(dāng)于電解水，電池反應(yīng)式為2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑，所以從O到P點(diǎn)，生成的氣體為氧氣，從P到Q點(diǎn)生成的氣體是氧氣和氫氣，
P點(diǎn)收集到n（O₂）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，從P到Q收集到氣體體積=4.48L-1.12L=3.36L，其物質(zhì)的量=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，根據(jù)2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑，從P到Q收集的氫氣和氧氣物質(zhì)的量之比為2：1，則從P到Q點(diǎn)收集到的氫氣物質(zhì)的量是0.1mol、氧氣的物質(zhì)的量是0.05mol，據(jù)此分析解答．

解答： 解：根據(jù)電子流向知，a為陰極、b為陽(yáng)極，開始時(shí)，陰極上銅離子放電、陽(yáng)極上氫氧根離子放電，所以電池反應(yīng)式為2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺，當(dāng)銅離子完全放電后，再繼續(xù)電解相當(dāng)于電解水，電池反應(yīng)式為2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑，所以從O到P點(diǎn)，生成的氣體為氧氣，從P到Q點(diǎn)生成的氣體是氧氣和氫氣，
P點(diǎn)收集到n（O₂）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，從P到Q收集到氣體體積=4.48L-1.12L=3.36L，其物質(zhì)的量=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，根據(jù)2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑，從P到Q收集的氫氣和氧氣物質(zhì)的量之比為2：1，則從P到Q點(diǎn)收集到的氫氣物質(zhì)的量是0.1mol、氧氣的物質(zhì)的量是0.05mol，
A．b為陽(yáng)極，陽(yáng)極上電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，所以b電極上只有無(wú)色氣泡生成，故A錯(cuò)誤；
B．電子不進(jìn)入電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液中陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)形成電流，故B錯(cuò)誤；
C．曲線P～Q段實(shí)質(zhì)上是電解水，所以表示產(chǎn)生H₂和O₂的體積比為2：1，故C錯(cuò)誤；
D．從開始到Q點(diǎn)收集到的混合氣體中氧氣的物質(zhì)的量=0.05mol×2=0.1mol，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電解原理，明確電極上離子放電順序是解本題關(guān)鍵，知道圖②中曲線各段發(fā)生的反應(yīng)即可解答，題目難度中等．