Question

5．如图两个装置中，液体体积均为200ml，开始时电解质溶液的浓度均为0.1mol/L，工作一段时间后，测得导线上都通过了0.02mole^-，若不考虑溶液体积的变化，下列叙述正确的是（　　）

• A． 产生气体体积①=②
• B． 溶液的pH变化：①减小②增大
• C． 电极上析出固体质量①＜②
• D． 电极反应式：①中阳极：Cu²⁺+2e^-═Cu②中负极Zn-2e^-═Zn²⁺

Answer 1

分析 A、根据转移电子的量可以计算①的阳极和②的正极产生气体的量；
B、①相当于电解氯化铜本身，②相当于锌和硫酸中的氢离子反应；
C、①中的两个电极上均析出物质，②中只有正极析出物质，根据转移电子的量可以计算均析出物质的质量；
D、原电池的负极是金属失电子的过程，电解池的阳极是惰性电极时，则阴离子在该极失电子．

解答 解：A、①的阳极反应：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，导线中通过0.02mol电子时，产生氧气的体积V=nVm=0.005mol×22.4L/mol=0.0112L，②中的正极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，导线中通过0.02mol电子时，产生氢气的体积V=nVm=0.01mol×22.4L/mol=0.0224L，所以产生气体的体积：①＜②，故A错误；
B、①相当于电解硫酸铜，电解生成硫酸，溶液的pH减小，②相当于锌和硫酸中的氢离子反应，所以氢离子减少，酸性减弱，所以pH增大，故B正确；
C、①的阳极反应：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，导线中通过0.02mol电子时，产生氧气的质量m=nM=0.005mol×32g/mol=0.16g，②中的正极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，导线中通过0.02mol电子时，产生氢气的质量m=nM═nVm=0.01mol×2g/mol=0.02g，所以②电极上析出物质的质量为0.02g，①＞②，故C错误；
D、②中负极：Zn-2e^-=Zn²⁺，①中阳极：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故D错误．
故选B．

点评 本题综合考查电解池和原电池知识，注意把握电化学工作原理，侧重于学生的分析能力的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，难度中等．