Question

O₃可由臭氧发生器（原理如图）电解稀硫酸制得．下列说法不正确的是（　　）

• A、图中阴极为B，电极反应2H⁺+2e^-=H₂↑
• B、若C处通入O₂，则A极的电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O
• C、若C处不通入O₂，D、E分别产生的气体是氢气和氧气、臭氧的混合气体
• D、若C处不通入O₂，D、E处分别收集到x L和y L气体（标准状况），则E处收集的气体中O₂所占的体积分数为

  (x-2y)

  y

  （忽略O₃的分解）

Answer 1

考点：电解原理

专题：

分析：A．该电解池中，B电极上生成臭氧和氧气，则为阳极，A为阴极；
B．若C电极通入氧气，A电极上氧气得电子发生还原反应；
C．若C电极不通入氧气，A电极上氢离子得电子生成氢气发生还原反应，B电极上氢氧根离子得失去生成氧气、臭氧的混合气体发生氧化反应；
D．若C处不通入O₂，D、E处分别收集到xL和yL气体（标准状况），根据图片知，D收集的气体是氢气，E处收集的气体是氧气和臭氧，根据转移电子守恒计算氧气和臭氧的体积之比．

解答： 解：A．E处生成臭氧和氧气，则B电极上失电子发生氧化反应，所以B为阳极，则A为阴极，故A错误；
B．若C电极通入氧气，A电极上氧气得电子发生还原反应，电解质溶液为酸性，所以电极反应式为：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，故B正确；
C．若C电极不通入氧气，A电极上氢离子得电子生成氢气发生还原反应，B电极上氢氧根离子得失去生成氧气、臭氧的混合气体发生氧化反应，故C正确；
D．若C处不通入O₂，D、E处分别收集到xL和yL气体（标准状况），根据图片知，D收集的气体是氢气，E处收集的气体是氧气和臭氧，设氧气的体积为aL，则臭氧的体积为（y-a）L，根据转移电子相等得：2x=4a+6（y-a），a=3y-x，臭氧的体积=y-（3y-x）=（x-2y）L，所以氧气和臭氧的体积之比=（x-2y）L：yL=

x-2y

y

，故D正确；
故选A．

点评：本题以电解原理，根据交换膜确定溶液的酸碱性，再根据离子的移动方向、得失电子确定电极，再结合转移电子相等计算氧气和臭氧的体积之比，难度不大．