Question

4．兩種電解裝置：①以銅為電極電解Na₂SO₄溶液；②以鉑為電極電解Na₂SO₄溶液．當兩裝置中產(chǎn)生的氫氣質量相同時，兩裝置消耗的水的質量之比為（　　）

• A． 1：1
• B． 1：2
• C． 2：1
• D． 有一裝置不消耗水，無法比較

Answer 1

分析 ①以銅為電極電解Na₂SO₄溶液，陽極上Cu失電子生成銅離子、陰極上氫離子放電生成氫氣，電池反應式為Cu+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu（OH）₂↓+H₂↑；
②以鉑為電極電解Na₂SO₄溶液，陽極上氫氧根離子放電、陰極上氫離子放電，所以相當于電解水，電池反應式為2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑；
根據(jù)生成氫氣和電解水的關系式計算．

解答 解：①以銅為電極電解Na₂SO₄溶液，陽極上Cu失電子生成銅離子、陰極上氫離子放電生成氫氣，電池反應式為Cu+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu（OH）₂↓+H₂↑；
②以鉑為電極電解Na₂SO₄溶液，陽極上氫氧根離子放電、陰極上氫離子放電，所以相當于電解水，電池反應式為2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑；
根據(jù)方程式知，生成相同質量的氫氣時消耗水的質量為2：1，
故選C．

點評 本題考查電解原理，為高頻考點，明確各個電極發(fā)生的反應是解本題關鍵，易錯點是①中發(fā)生的反應，注意：活性電極作陽極時，陽極上金屬失電子而不是電解質溶液中陰離子失電子，題目難度不大．