Question

乙二醛(OHC–CHO)是重要的精细化工产品。工业上电解乙二醛和盐酸的混合液制备乙醛酸(OHC–COOH)的装置如图所示，通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。下列说法错误的是（）

A.a为电源的正极，c电极反应式为2Cl^–-2e^–=Cl₂

B.当1mol乙二醛氧化成1mol乙醛酸时，阴极生成22.4L（标准状况）气体

C.电解过程中稀H₂SO₄电解液的浓度保持不变

D.阳极液中盐酸的作用有生成氧化剂、增强溶液导电性、提供离子平衡阴极区电荷

Answer

B

【解析】

由题中信息：通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。结合题中装置图，可知正极生成的Cl2通入盛放盐酸和乙二醛混合液一侧，Cl2与乙二醛发生氧化还原反应，生成Cl-移向c电极，d电极发生还原反应，生成H2，a为电源正极，b为电源负极。根据电解原理，可知阳极发生的电极反应式为：2Cl–-2e-=Cl2↑，阴极发生还原反应，电极反应方程式为：2H+-2e-=H2↑。据此进行分析。

A．由分析可知，c电极为阳极，发生氧化反应，则与c电极直接相连的a为电源的正极，c电极的电极反应式为：2Cl–-2e-=Cl2↑，A项正确；

B．当1mol乙二醛氧化成1mol乙醛酸时，即OHC-CHO～OHC-COOH～2e-～Cl2，参加反应的Cl2是1mol，由图像可知，一部分Cl2以尾气形式排出，一部分Cl2溶于水而损耗，故生成的Cl2应大于1mol，根据电子得失守恒，阴极产生的H2的物质的量也应大于1mol，在标准状况下的体积应大于22.4L，B项错误；

C．阴极即d电极反应式为2H++2e-=H2↑，电解过程中左侧的H+通过阳离子交换膜进入阴极，相当于右侧的电解液中任何物质都不参与电极反应，所以电解过程中稀H2SO4电解液的浓度保持不变，C项正确；

D．阳极液中盐酸的作用：产生氯气氧化乙二醛生成乙醛酸，提供离子增强溶液导电性、提供氢离子移向阴极平衡阴极区电解液电荷，D项正确；

答案选B。