Question

【题目】以铅蓄电池为电源，石墨为电极电解CuSO4溶液，装置如下图。若一段时间后Y电极上有3.2 g红色物质析出，停止电解。下列说法正确的是

A. a为铅蓄电池的负极

B. 电解结束时，左侧溶液质量增重4g

C. 铅蓄电池工作时正极电极反应式为：PbSO4+2e－＝Pb+SO42－

D. 电解过程中，铅蓄电池的负极增重15.15g

Answer 1

【答案】B

【解析】A、惰性电极电解CuSO4溶液，阴极Cu2+放电析出Cu，阳极为水电离出的OH—放电生成O2。Y电极上有3.2g红色物质析出，则m(Cu)=3.2g，n(Cu)=0.05mol。所以Y电极为阴极，与阴极相连的为负极，即b为负极，故A错误；B、右侧(Y)析出0.05molCu，则整个电路中转移电子的物质的量为n(e﹣)=0.1mol，右侧Cu2+减少0.05mol，根据溶液电中性原理，右侧会有0.05molSO42—通过阴离子交换膜进入左侧，m(SO42-)=0.05mol×96g/mol=4.8g；X电极为阳极，左侧(X) 电极反应为2H2O－4e－=O2↑+4H+，右侧放出氧气，n(O2)=0.025mol，m(O2)=0.025mol×32g/mol=0.8g，所以左侧溶液质量增加为4.8g﹣0.8g=4g，故B正确；C、铅蓄电池正极为PbO2，放电时正极电极反应为 4H++PbO2+2e﹣+SO42﹣=PbSO4↓+2 H2O，故C错误；D、铅蓄电池负极为Pb，放电时电极反应为Pb-2e﹣+SO42﹣=PbSO4↓，电极增加的质量为SO42-的质量，电路中转移0.1mol，则负极增加0.05mol SO42-，m(SO42-)=4.8g，即电解过程中，铅蓄电池的负极增重4.8g，故D错误。故选B。