Question

銀鋅堿性蓄電池是一種可以反復充電、放電的裝置．電池放電時的反應原理是：
Zn+Ag₂O+H₂O=2Ag+Zn（OH）₂
現用該蓄電池電解含有0.04mol CuSO₄和0.04mol NaCl的混合溶液400mL，工作一段時間后測得蓄電池消耗了0.72g H₂O（電解池的電極均為惰性電極）．列敘述不正確的是（ ）
A．該電池負極反應為Ag₂O+H₂O+2e^-═2Ag+2OH^-
B．陽極產生的氣體在標準狀況下為0.448 L
C．陰極析出銅為2.56g
D．電解后溶液的 pH=1（溶液的體積變化忽略不計）

Answer 1

【答案】分析：A、依據電池反應，負極是元素化合價升高失電子發生的氧化反應；
B、電解混合溶液，陽極是氯離子和氫氧根離子放電，結合電極反應計算；
C、陰極是銅離子得到電子析出銅，依據電子守恒計算析出銅的質量；
D、根據轉移電子守恒計算陰極上析出的物質，再根據氧氣計算生成的C（H⁺），從而得出其pH；
解答：解：A、負極是元素化合價升高失電子發生的氧化反應，放電是原電池反應，Zn+Ag₂O+H₂O=2Ag+Zn（OH）₂，負極是鋅失電子發生氧化反應，電極反應為：
Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂；故A錯誤；
B、電解含有0.04mol CuSO₄和0.04mol NaCl的混合溶液400mL，工作一段時間后測得蓄電池消耗了0.72g H₂O物質的量==0.04mol，2H₂O=2H₂↑+O₂↑，生成的氧氣為0.02mol，生成氫氣物質的量為0.04mol，陽極電極反應是氯離子和氫氧根離子放電生成氯氣和氧氣，2Cl^--2e^-=Cl₂↑，生成氯氣物質的量為0.08mol，陽極生成的氣體物質的量為0.12mol；標準狀況體積為0.12mol×22.4L/mol=2.688L，故B錯誤；
C、依據電極反應電子守恒，陽極反應：
    2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
    2    2              4        1
0.04mol 0.04mol        0.08mol   0.02mol
轉移電子總數為0.12mol
陰極電極反應：
     Cu²⁺+2e^-=Cu          4H⁺+4e^-=2H₂↑
     1   2    1               4    2
0.04mol 0.08mol 0.04mol    0.08mol  0.04mol
陰極析出銅質量=0.04mol×64g/mol=2.56g；故C正確；
D、依據C計算結合電子守恒得到，氫氧根離子失電子多出0.04mol，氫離子增加0.04mol，c（H⁺）=0.1mol/L，PH=1，故D正確；
故選AB
點評：本題考查了電解原理的分析計算，電子守恒的計算應用和溶液中離子放電順序是解題關鍵，題目難度較大．