Question

4．两种电解装置：①以铜为电极电解Na₂SO₄溶液；②以铂为电极电解Na₂SO₄溶液．当两装置中产生的氢气质量相同时，两装置消耗的水的质量之比为（　　）

• A． 1：1
• B． 1：2
• C． 2：1
• D． 有一装置不消耗水，无法比较

Answer 1

分析 ①以铜为电极电解Na₂SO₄溶液，阳极上Cu失电子生成铜离子、阴极上氢离子放电生成氢气，电池反应式为Cu+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu（OH）₂↓+H₂↑；
②以铂为电极电解Na₂SO₄溶液，阳极上氢氧根离子放电、阴极上氢离子放电，所以相当于电解水，电池反应式为2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑；
根据生成氢气和电解水的关系式计算．

解答 解：①以铜为电极电解Na₂SO₄溶液，阳极上Cu失电子生成铜离子、阴极上氢离子放电生成氢气，电池反应式为Cu+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu（OH）₂↓+H₂↑；
②以铂为电极电解Na₂SO₄溶液，阳极上氢氧根离子放电、阴极上氢离子放电，所以相当于电解水，电池反应式为2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑；
根据方程式知，生成相同质量的氢气时消耗水的质量为2：1，
故选C．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，明确各个电极发生的反应是解本题关键，易错点是①中发生的反应，注意：活性电极作阳极时，阳极上金属失电子而不是电解质溶液中阴离子失电子，题目难度不大．