Question

臭氧O₃是常用消毒劑，實(shí)驗(yàn)室可用電解稀硫酸制備，裝置如圖（已知溶液中放電順序：O₂＞H⁺）．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、若C處通入O₂，電解時(shí)溶液中的質(zhì)子由A極向B極遷移
• B、若C處通入O₂，A極的電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-═H₂↑
• C、若C處不通入O₂，該制備過(guò)程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3O₂

  通電  .

  2O₃
• D、若C處不通入O₂，D、E處分別收集到x L和y L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則E處收集的y L氣體中O₃所占的體積分?jǐn)?shù)為

  (x-2y)

  y

   （忽略O(shè)₃的分解）

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：根據(jù)圖象知，B電極上生成O₂、O₃，說(shuō)明B電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則B是陽(yáng)極，A是陰極，
B電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺或3H₂O-6e^-=O₃↑+6H⁺，
A．若C處通入O₂，電解時(shí)溶液中的質(zhì)子向陰極移動(dòng)；
B．若C處通入O₂，溶液中放電順序：O₂＞H⁺，所以A極電極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
C．若C處不通入O₂，A極電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂↑，制備臭氧的總反應(yīng)為3H₂O

通電  .

3H₂↑+2O₃↑；
D．相同條件下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：根據(jù)圖象知，B電極上生成O₂、O₃，說(shuō)明B電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則B是陽(yáng)極，A是陰極，
B電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺或3H₂O-6e^-=O₃↑+6H⁺，
A．若C處通入O₂，電解時(shí)溶液中的質(zhì)子向陰極移動(dòng)，所以質(zhì)子由B向A極移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．若C處通入O₂，溶液中放電順序：O₂＞H⁺，所以A電極上生成水而不是氫氣，則A極電極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故B錯(cuò)誤；
C．若C處不通入O₂，A極上氫離子放電而不是氧氣放電，所以A電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂↑，制備臭氧的總反應(yīng)為：3H₂O

通電  .

3H₂↑+2O₃↑，故C錯(cuò)誤；
D．若C處不通入O₂，A電極上氫離子放電，相同條件下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，陰陽(yáng)極上轉(zhuǎn)移電子相等，則2x=6V（O₃）+4[y-V（O₃）]，V（O₃）=（x-2y）L，所以E處收集的yL氣體中臭氧所占的體積分?jǐn)?shù)為

x-2y

y

，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理，明確A電極上通入氧氣和不通氧氣發(fā)生反應(yīng)的區(qū)別是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合離子的移動(dòng)方向轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行解答即可，題目難度中等．