Question

如圖電解池中裝有硫酸銅溶液，選用不同的、材料的電極進行電解．下列說法正確的是（　　） 序號 電極材料 通電后的變化 陰極 陽極 A 石墨 石墨 陰極質量增加，溶液的PH增大 B 銅 銅 陽極質量減小，陰極質量增加 C 鐵 鐵 兩極的質量不發(fā)生變化 D 鉑 鐵 陰極質量不變，溶液的PH不變

A．A

B．B

C．C

D．D

Answer 1

分析：A．用石墨作電極電解CuSO₄溶液，電解反應為：2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，陰極質量增加；生成H₂SO₄，pH減小；
B．用銅作電極電解CuSO₄溶液，陽極：Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極：Cu²⁺+2e^-═Cu；
C．用鐵作陽極作電極電解CuSO₄溶液，陽極：Fe-2e^-=Fe²⁺，質量減小，陰極Cu²⁺+2e^-═Cu質量增加；
D．用鐵作陽極作電極電解CuSO₄溶液，陽極：Fe-2e^-=Fe²⁺，質量減小，陰極Cu²⁺+2e^-═Cu質量增加，反應本質為Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，溶液中離子發(fā)生變化，水解情況改變，pH變化；

解答：解：A．用石墨作電極電解CuSO₄溶液，電解過程中，陽極：溶液中陰離子OH^-、SO₄^2-移向陽極，氫氧根離子放電發(fā)生氧化反應，電極反應式：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；陰極：溶液中陽離子Cu²⁺、H⁺移向陰極發(fā)生還原反應，電極反應：2Cu²⁺+4e^-═2Cu；所以溶液中陰極質量增加；氫氧離子濃度逐漸減小，氫離子濃度逐漸增大，pH值逐漸變小，故A錯誤；
B．用銅作電極電解CuSO₄溶液，陽極金屬銅優(yōu)先溶液中的陰離子放電，Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極：溶液中陽離子Cu²⁺、H⁺移向陰極發(fā)生還原反應，電極反應：Cu²⁺+2e^-═Cu；所以溶液中陽極質量減少，陰極質量增加，故B正確；
C．用鐵作陽極作電極電解CuSO₄溶液，陽極金屬鐵優(yōu)先溶液中的陰離子放電，陽極：Fe-2e^-=Fe²⁺，質量減小，陰極溶液中陽離子放電順序為：Ag⁺＞Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺＞Na⁺，所以陰極反應為Cu²⁺+2e^-═Cu質量增加，故C錯誤；
D．用鐵作陽極作電極電解CuSO₄溶液，陽極：Fe-2e^-=Fe²⁺，質量減小，陰極Cu²⁺+2e^-═Cu質量增加，反應本質為Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，溶液中原來是Cu²⁺水解，反應后離子發(fā)生變化變?yōu)镕e²⁺，F(xiàn)e²⁺水解能力不及Cu²⁺，兩種離子水解情況不同，所以溶液的pH變化，故D錯誤；
故選B．

點評：本題以電解硫酸銅為載體考查了電解原理，明確不同電極材料的電極反應是解答本題的關鍵，題目難度中等．