问题 选择题

用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,实验装置如图①.电解过程中的实验数据如图②,横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况).则下列说法正确的是(  )

A.电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,后有气泡产生

B.a电极上发生的反应方程式为:2H++2e-=H2↑和 4OH--4e-=2H2O+O2

C.从P到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12g•mol-1

D.曲线0~P段表示H2和O2混合气体的体积变化,曲线P~Q段表示O2的体积变化

答案

由图可知,电流由正极流向负极,则b为阳极,a为阴极,惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,发生2CuSO4+2H2O

 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,结合图2可知,通过0.2mol电子时电解硫酸铜,然后电解硫酸溶液,发生2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑,

A.b为阳极,溶液中的氢氧根离子放电,则不会有红色物质析出,故A错误;

B.a为阴极,先发生Cu2++2e-=Cu,后发生2H++2e-=H2↑,故B错误;

C.到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气,由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1molH2、0.05molO2,则混合气体的平均摩尔质量为

0.1mol×2g/mol+0.05mol×32g/mol
0.1mol+0.05mol
=12g•mol-1,故C正确;

D.由上述分析可知,曲线0~P段表示O2的体积变化,曲线P~Q段表示H2和O2混合气体的体积变化,故D错误;

故选C.

单项选择题
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