Question

用惰性電極電解硫酸銅和鹽酸的混合溶液，則陰、陽兩極產生氣體的成分及體積比（相同條件）不可能的是（ ）
A．陽極為純凈氣體，陰、陽兩極產生的氣體體積比＜1：l
B．陽極為純凈氣體，陰、陽兩極產生的氣體體積比≥l：1
C．陽極為混合氣體，陰、陽兩極產生的氣體體積比≤1：1
D．陽極為混合氣體，陰、陽兩極產生的氣體體積比≥1：l

Answer 1

【答案】分析：依據電解原理，依據溶液中陰陽離子的放電順序，書寫電極反應，結合電解過程中電極上的電子守恒進行計算分析判斷；
解答：解：溶液中的陽離子為Cu²⁺、H⁺；陰離子SO₄^2-、Cl^-、OH^-；電解時離子放電順序，陽離子為Cu²⁺＞H⁺；陰離子Cl^-＞OH^-＞SO₄^2-；
A、陽極為純凈氣體，則陽極電極反應：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；陰極電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu  2H⁺+2e^-=H₂↑，若電解的是氯化銅和鹽酸，電解的依據電極上電子守恒，可知陰、陽兩極產生的氣體體積比＜1：l，故A正確；
B、陽極為純凈氣體，則陽極電極反應：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；陰極電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu  2H⁺+2e^-=H₂↑，若電解的是氯化銅和鹽酸，依據電極上電子守恒，陰、陽兩極產生的氣體體積比不可能≥l：1，故B錯誤；
C、陽極為混合氣體，則陽極電極反應：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；陰極電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu  2H⁺+2e^-=H₂↑，若電解的是氯化銅、硫酸銅，水，依據電極上電子守恒，陰、陽兩極產生的氣體體積比≤1：1，故C正確；
D、陽極為混合氣體，則陽極電極反應：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；陰極電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu  2H⁺+2e^-=H₂↑，若電解的是氯化銅、鹽酸，水，依據電極上電子守恒陰、陽兩極產生的氣體體積比≥1：l；故D正確；
故選B．
點評：本題考查了電解原理的應用，主要是依據電極產生的氣體不同，關鍵是把電解分為幾個不同階段的電解理解判斷