Question

银锌碱性蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置．电池放电时的反应原理是：Zn+Ag₂O+H₂O=2Ag+Zn（OH）₂
现用该蓄电池电解含有0.04molCuSO₄和0.04molNaCl的混合溶液400mL，工作一段时间后测得蓄电池消耗了0.72gH₂O（电解池的电极均为惰性电极）．下列叙述正确的是（　　）

• A、该电池负极反应为Ag₂O+H₂O+2e^-═2Ag+2OH^-
• B、阳极产生的气体在标准状况下为0.448 L
• C、阴极析出铜为2.56g
• D、电解后溶液的pH=2（溶液的体积变化忽略不计）

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：A、依据电池反应，负极是元素化合价升高失电子发生的氧化反应；
B、电解混合溶液，阳极是氯离子和氢氧根离子放电，结合电极反应计算；
C、阴极是铜离子得到电子析出铜，依据电子守恒计算析出铜的质量；
D、根据转移电子守恒计算阴极上析出的物质，再根据氧气计算生成的C（H⁺），从而得出其pH．

解答： 解：A、负极是元素化合价升高失电子发生的氧化反应，放电是原电池反应，Zn+Ag₂O+H₂O=2Ag+Zn（OH）₂，负极是锌失电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂，故A错误；
B、电解含有0.04mol CuSO₄和0.04mol NaCl的混合溶液400mL，工作一段时间后测得蓄电池消耗了0.72g H₂O物质的量=

0.72g

18g/mol

=0.04mol，2H₂O=2H₂↑+O₂↑，生成的氧气为0.02mol，生成氢气物质的量为0.04mol，阳极电极反应是氯离子和氢氧根离子放电生成氯气和氧气，2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH-4e-=2H₂O+O₂↑，0.04molCl^-生成氯气物质的量为0.02mol，铜离子全部反应转移电子0.08mol，所以4OH-4e-=2H₂O+O₂↑，转移电子为0.04mol，阳极生成的气体物质的量为0.03mol；标准状况体积为0.03mol×22.4L/mol=0.672L，故B错误；
C、依据电极反应电子守恒，阳极反应：
   2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
   2    2             4        1
0.04mol 0.04mol 0.04mol 0.01mol
转移电子总数为0.08mol
阴极电极反应：
     Cu²⁺+2e^-=Cu
      1   2    1
0.04mol 0.08mol 0.04mol
阴极析出铜质量=0.04mol×64g/mol=2.56g，故C正确；
D、依据C计算结合电子守恒得到，氢氧根离子失电子多出0.04mol，氢离子增加0.04mol，c（H⁺）=

0.04mol

0.4L

0.1mol/L，pH=1，故D错误；
故选C．

点评：本题考查了电解原理的分析计算，电子守恒的计算应用和溶液中离子放电顺序是解题关键，题目难度较大．