Question

4．如圖裝置中X和Y均為石墨電極，電解液為500mL某藍色溶液，電解一段時間，觀察到X電極表面開始沒有氣體產生，后來與Y電極產生的無色氣體體積相同（標況）；停止電解，取出X電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6g；不考慮電解前后溶液體積變化．下列有關說法中不正確的是（　�。�

• A． Y電極是陽極
• B． X電極產生氣體標準狀況下的體積為0.56L
• C． 要使電解后溶液恢復到電解前的狀態(tài)，需加入一定量的CuO或CuCO₃
• D． 電解后溶液的pH=1

Answer 1

分析 A、根據溶液和析出金屬的顏色可以知道電解的是銅鹽溶液，在陽極Y上放出氧氣，在陰極X上析出金屬銅；
B、根據電極反應式結合電子守恒計算產生氣體的體積；
C、根據電解質復原的原則：“出什么加什么”來回答；
D、根據電解后所得到的硫酸的量確定氫離子的量，并計算濃度得到溶液pH．

解答 解：根據溶液和析出金屬的顏色可以知道電解的是銅鹽溶液，在陽極Y上放出氧氣，在陰極X上析出金屬銅．
A、該電解池中，X電極表面有紅色的固態(tài)物質生成，則X極是陰極，Y電極是陽極，故A正確；
B、電極X（陰極）的電極反應方程式是Cu²⁺+2e^-═Cu，陽極Y上4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，當生成金屬銅為1.6g時，即生成金屬銅的物質的量是0.025mol，轉移電子是0.05mol，此時生成氧氣的物質的量是0.0125 mol，體積是0.0125mol×22.4L/mol=0.28L，故B錯誤；
C、電解過程中依據出什么加什么原則，電解過程中析出銅和氧氣，所以要使電解后溶液恢復到電解前的狀態(tài)加入氧化銅或碳酸銅可以恢復溶液濃度，故C正確；
D、電解硫酸銅溶液，電極X（陰極）的電極反應方程式是Cu²⁺+2e^-═Cu，陽極Y上4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，當生成金屬銅為1.6g時，即生成金屬銅的物質的量是0.025mol，此時生成硫酸的物質的量是0.025mol，氫離子濃度是$\frac{0.025mol×2}{0.5L}$=0.1mol/L，溶液pH=1，故D正確．
故選B．

點評 本題考查學生電解池的工作原理以及應用知識，注意知識的歸納和整理是解題的關鍵，難度不大．