题目内容
用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图1所示．电解过程中的实验数据如图2所示，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（标况）．则下列说法中正确的是（ ）
| A、电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后才有气泡产生 |
| B、从开始到Q点时收集到的混合气体的平均相对分子质量为17 |
| C、曲线OP段表示H2和O2混合气体的体积变化，曲线PQ段表示O2的体积变化 |
| D、a电极上发生反应的方程式为：2H++2e-═H2↑和4OH--4e-═2H2O+O2↑ |
考点：电解原理
专题：电化学专题
分析：由图可知，电流由电源正极流向负极，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
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
2H2↑+O2↑，P到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，以此来解答．
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解答：
解：由图可知，电流由电源正极流向负极，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
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
2H2↑+O2↑，P到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，
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．从开始到P点，产生氧气为
=0.05mol，从到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，从开始到Q点时收集到的混合气体中0.1molH2、0.1molO2，则混合气体的平均摩尔质量为
=17g?mol-1，所以从开始到Q点时收集到的混合气体的平均相对分子质量为17，故B正确；
C．由上述分析可知，曲线0P段表示O2的体积变化，曲线PQ段表示H2和O2混合气体的体积变化，故C错误；
D．a为阴极，先发生Cu2++2e-=Cu，后发生2H++2e-=H2↑，故D错误；
故选B．
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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．从开始到P点，产生氧气为
| 0.2mol |
| 4 |
| 0.1mol×2g/mol+0.1mol×32g/mol |
| (0.1+0.1)mol |
C．由上述分析可知，曲线0P段表示O2的体积变化，曲线PQ段表示H2和O2混合气体的体积变化，故C错误；
D．a为阴极，先发生Cu2++2e-=Cu，后发生2H++2e-=H2↑，故D错误；
故选B．
点评：本题考查了电解原理，明确图象中曲线变化趋势原因再结合转移电子守恒进行分析解答，知道a电极上离子放电顺序，题目难度中等．
练习册系列答案
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