Question

用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①．电解过程中的实验数据如图②，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）．则下列说法正确的是（ ）

A．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生
B．a电极上发生的反应方程式为：2H⁺+2e^-=H₂↑和 4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
C．从P到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12g•mol^-1
D．曲线0～P段表示H₂和O₂混合气体的体积变化，曲线P～Q段表示O₂的体积变化

Answer

由图可知，电流由正极流向负极，则b为阳极，a为阴极，惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，发生2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，结合图2可知，通过0.2mol电子时电解硫酸铜，然后电解硫酸溶液，发生2H2O2H2↑+O2↑，P到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，以此来解答．
【解析】
由图可知，电流由正极流向负极，则b为阳极，a为阴极，惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，发生2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，结合图2可知，通过0.2mol电子时电解硫酸铜，然后电解硫酸溶液，发生2H2O2H2↑+O2↑，
A．b为阳极，溶液中的氢氧根离子放电，则不会有红色物质析出，故A错误；
B．a为阴极，先发生Cu2++2e-=Cu，后发生2H++2e-=H2↑，故B错误；
C．到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1molH2、0.05molO2，则混合气体的平均摩尔质量为=12g•mol-1，故C正确；
D．由上述分析可知，曲线0～P段表示O2的体积变化，曲线P～Q段表示H2和O2混合气体的体积变化，故D错误；
故选C．