Question

用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解过程中的实验数据如图所示．横坐标表示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），下列判断正确的是

A．电解过程中，溶液的pH不断增大

B．Q点对应的气体中，H₂与O₂的体积比为2：1

C．阳极电极反应式为2H₂O+4e^﹣═4H⁺+O₂↑

D．当转移0.4mole^﹣时，电解生成的铜为6.4g

Answer

D

【解析】惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，开始时阳极上析出O2、阴极上析出Cu，发生2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，如果只有阳极析出气体，则转移电子和生成氢气体积关系应该成正比，为一条直线，结合图2可知，0﹣P为直线、P﹣Q为直线，且二者斜率不同，说明P﹣Q时阴极上析出氢气，则P﹣Q发生反应2H2O2H2↑+O2↑，0﹣P收集的气体是O2，P到Q点时收集到的混合气体为H2和O2，

A．电解过程中，0﹣P段发生反应2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，电解过程中有硫酸生成，导致溶液酸性增强，溶液的pH减小，故A错误；

B．Q点收集的气体是H2和O2，P点1.12L为O2，PQ段3.36L气体中，由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1mol H2、0.05mol O2，体积比为2：1，Q点收集到的气体中H2和O2体积比为1：1，故B错误；

C．电解时阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑，故C错误；

D．根据以上分析知，当转移电子0.2mol时铜完全析出，析出n（Cu）==0.1mol，m（Cu）=nM=0.1mol×64g/mol=6.4g，故D正确；