Question

10．图为直流电源电解1L 0.2mol/L的CuSO₄水溶液的装置．通电一段时间后，b电极共收集到4.48L的气体（标准状况下），然后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液，下列关于实验的叙述中不正确的是（　　）

• A． a电极的产物有Cu和H₂
• B． 反应一段时间后，溶液的pH值变小
• C． a电极附近呈红色，b电极附近出现蓝色．
• D． a、b电极转移的电子数为0.4mol

Answer 1

分析 n（CuSO₄）=0.2mol/L×1L=0.2mol，b为阳极、a为阴极，阳极电极反应式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，b电极生成气体物质的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，转移电子的物质的量=0.2mol×4=0.8mol，阴极上铜离子完全析出时转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol＜0.8mol，所以阴极上含有氢离子放电生成氢气，据此分析解答．

解答 解：n（CuSO₄）=0.2mol/L×1L=0.2mol，b为阳极、a为阴极，阳极电极反应式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，b电极生成气体物质的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，转移电子的物质的量=0.2mol×4=0.8mol，阴极上铜离子完全析出时转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol＜0.8mol，所以阴极上含有氢离子放电生成氢气，
A．通过以上分析知，a电极的产物有Cu和H₂，故A正确；
B．开始时电池反应式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，当铜离子完全析出时电池反应式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑，反应一段时间后有硫酸生成，所以溶液的pH值变小，故B正确；
C．a电极附近有氢氧根离子生成，溶液呈碱性，所以酚酞试液呈红色，b电极有无色气体生成，氢氧根离子放电溶液呈酸性，石蕊试液变红，故C错误；
D．通过以上分析知，a、b电极转移的电子数为0.8mol，故D错误；
故选CD．

点评 本题考查电解原理，明确阴极上电极反应式是解本题关键，注意：要通过转移电子相等判断阴极产物，为易错点．