Question

【題目】以鉛蓄電池為電源，石墨為電極電解CuSO4溶液，裝置如下圖。若一段時間后Y電極上有3.2 g紅色物質析出，停止電解。下列說法正確的是

A. a為鉛蓄電池的負極

B. 電解結束時，左側溶液質量增重4g

C. 鉛蓄電池工作時正極電極反應式為：PbSO4+2e－＝Pb+SO42－

D. 電解過程中，鉛蓄電池的負極增重15.15g

Answer 1

【答案】B

【解析】A、惰性電極電解CuSO4溶液，陰極Cu2+放電析出Cu，陽極為水電離出的OH—放電生成O2。Y電極上有3.2g紅色物質析出，則m(Cu)=3.2g，n(Cu)=0.05mol。所以Y電極為陰極，與陰極相連的為負極，即b為負極，故A錯誤；B、右側(Y)析出0.05molCu，則整個電路中轉移電子的物質的量為n(e﹣)=0.1mol，右側Cu2+減少0.05mol，根據溶液電中性原理，右側會有0.05molSO42—通過陰離子交換膜進入左側，m(SO42-)=0.05mol×96g/mol=4.8g；X電極為陽極，左側(X) 電極反應為2H2O－4e－=O2↑+4H+，右側放出氧氣，n(O2)=0.025mol，m(O2)=0.025mol×32g/mol=0.8g，所以左側溶液質量增加為4.8g﹣0.8g=4g，故B正確；C、鉛蓄電池正極為PbO2，放電時正極電極反應為 4H++PbO2+2e﹣+SO42﹣=PbSO4↓+2 H2O，故C錯誤；D、鉛蓄電池負極為Pb，放電時電極反應為Pb-2e﹣+SO42﹣=PbSO4↓，電極增加的質量為SO42-的質量，電路中轉移0.1mol，則負極增加0.05mol SO42-，m(SO42-)=4.8g，即電解過程中，鉛蓄電池的負極增重4.8g，故D錯誤。故選B。