Question

8．用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲．電解過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙，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)法不正確的是
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• A． 電解過(guò)程中，a 電極表面先有紅色物質(zhì)析出，后有氣泡產(chǎn)生
• B． b 電極上發(fā)生反應(yīng)的方程式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
• C． 曲線 O～P 段表示 O₂ 的體積變化
• D． 從開(kāi)始到 Q 點(diǎn)時(shí)收集到的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為 12 g/mol

Answer 1

分析 由圖可知，電流由正極流向負(fù)極，則b為陽(yáng)極，a為陰極，惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，發(fā)生2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，結(jié)合圖2可知，通過(guò)0.2mol電子時(shí)電解硫酸銅，然后電解硫酸溶液，發(fā)生2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，P到Q點(diǎn)時(shí)收集到的混合氣體為氫氣和氧氣，以此來(lái)解答．

解答 解：由圖可知，電流由正極流向負(fù)極，則b為陽(yáng)極，a為陰極，惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，發(fā)生2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，結(jié)合圖2可知，通過(guò)0.2mol電子時(shí)電解硫酸銅，然后電解硫酸溶液，發(fā)生2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，
A．a(chǎn)為陰極，先發(fā)生Cu²⁺+2e^-═Cu，后發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，a電極表面先有紅色物質(zhì)析出，后有氣泡產(chǎn)生，故A正確；
B．b為陽(yáng)極，溶液中的氫氧根離子放電，則b電極上發(fā)生的反應(yīng)方程式為：4OH^--4e^-═H₂O+O₂↑故B正確；
C．由上述分析可知，曲線0～P段表示O₂的體積變化，曲線P～Q段表示H₂和O₂混合氣體的體積變化，故C正確；
D．曲線0～P段表示O₂的體積變化，P點(diǎn)1.12L為O₂，其物質(zhì)的量為0.05mol，PQ段3.36L氣體中，由電解水反應(yīng)可知0.2mol電子通過(guò)時(shí)生成0.1mol H₂、0.05mol O₂，則從開(kāi)始到Q點(diǎn)收集到的混合氣體中O₂為0.1mol，H為0.1mol，故混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為$\frac{0.1mol×32g/mol+0.1mol×2g/mol}{0.1mol+0.1mol}$=17g•mol^-1，故D錯(cuò)誤．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，明確圖象這電子轉(zhuǎn)移與生成氣體的關(guān)系及離子的放電順序是解答本題的關(guān)鍵，熟悉電解原理即可解答，題目難度不大．