Question

O₃可由臭氧发生器（原理如图）电解稀硫酸制得．
①图中阴极为

 

（填“A”或“B”），其电极反应式为

 

．
②若C处通入O₂，则A极的电极反应式为

 

．
③若C处不通入O₂，D、E处分别收集到xL和有yL气体（标准情况），则E处收集的气体中O₃所占的体积分数为

 

．（忽略O₃的分解）．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：①由图可知，B极生成O₂、O₃，B极反应氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，故A为阴极；
②C处通入O₂，O₂发生还原反应，在酸性条件下生成水；
③若C处不通入O₂，实质为电解水，D处为氢气，体积为x L，E处为氧气、臭氧，体积共为yL，令臭氧的体积为ZL，利用电子转移守恒列放出计算Z的值，再根据体积分数定义计算．

解答： 解：①由图可知，B极生成O₂、O₃，B极反应氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，故A为阴极，电极反应为2H⁺+2e^-═H₂↑；
故答案为：A；2H⁺+2e^-═H₂↑；
②C处通入O₂，O₂发生还原反应，在酸性条件下生成水，电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故答案为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
③若C处不通入O₂，实质为电解水，D处为氢气，体积为x L，E处为氧气、臭氧，体积共为y L，令臭氧的体积为ZL，根据电子转移守恒有
x×2=Z×3×2+（y-Z）×2×2，解得Z=x-2y，所以E处收集的气体中O₃所占的体积分数为

x-2y

y

，
故答案为：

x-2y

y

．

点评：本题考查原电池与电解池反应原理，题目难度中等，本题注意电极反应式的书写是关键．