Question

O₃可由臭氧發生器（原理如圖）電解稀硫酸制得．下列說法不正確的是（　　）

• A、圖中陰極為B，電極反應2H⁺+2e^-=H₂↑
• B、若C處通入O₂，則A極的電極反應式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O
• C、若C處不通入O₂，D、E分別產生的氣體是氫氣和氧氣、臭氧的混合氣體
• D、若C處不通入O₂，D、E處分別收集到x L和y L氣體（標準狀況），則E處收集的氣體中O₂所占的體積分數為

  (x-2y)

  y

  （忽略O₃的分解）

Answer 1

考點：電解原理

專題：

分析：A．該電解池中，B電極上生成臭氧和氧氣，則為陽極，A為陰極；
B．若C電極通入氧氣，A電極上氧氣得電子發生還原反應；
C．若C電極不通入氧氣，A電極上氫離子得電子生成氫氣發生還原反應，B電極上氫氧根離子得失去生成氧氣、臭氧的混合氣體發生氧化反應；
D．若C處不通入O₂，D、E處分別收集到xL和yL氣體（標準狀況），根據圖片知，D收集的氣體是氫氣，E處收集的氣體是氧氣和臭氧，根據轉移電子守恒計算氧氣和臭氧的體積之比．

解答： 解：A．E處生成臭氧和氧氣，則B電極上失電子發生氧化反應，所以B為陽極，則A為陰極，故A錯誤；
B．若C電極通入氧氣，A電極上氧氣得電子發生還原反應，電解質溶液為酸性，所以電極反應式為：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，故B正確；
C．若C電極不通入氧氣，A電極上氫離子得電子生成氫氣發生還原反應，B電極上氫氧根離子得失去生成氧氣、臭氧的混合氣體發生氧化反應，故C正確；
D．若C處不通入O₂，D、E處分別收集到xL和yL氣體（標準狀況），根據圖片知，D收集的氣體是氫氣，E處收集的氣體是氧氣和臭氧，設氧氣的體積為aL，則臭氧的體積為（y-a）L，根據轉移電子相等得：2x=4a+6（y-a），a=3y-x，臭氧的體積=y-（3y-x）=（x-2y）L，所以氧氣和臭氧的體積之比=（x-2y）L：yL=

x-2y

y

，故D正確；
故選A．

點評：本題以電解原理，根據交換膜確定溶液的酸堿性，再根據離子的移動方向、得失電子確定電極，再結合轉移電子相等計算氧氣和臭氧的體積之比，難度不大．