Question

用惰性电极电解硫酸铜和盐酸的混合溶液，则阴、阳两极产生气体的成分及体积比（相同条件）不可能的是（　　）

A．阳极为纯净气体，阴、阳两极产生的气体体积比＜1：l

B．阳极为纯净气体，阴、阳两极产生的气体体积比≥l：1

C．阳极为混合气体，阴、阳两极产生的气体体积比≤1：1

D．阳极为混合气体，阴、阳两极产生的气体体积比≥1：l

Answer 1

溶液中的阳离子为Cu²⁺、H⁺；阴离子SO₄^2-、Cl^-、OH^-；电解时离子放电顺序，阳离子为Cu²⁺＞H⁺；阴离子Cl^-＞OH^-＞SO₄^2-；
A、阳极为纯净气体，则阳极电极反应：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；阴极电极反应：Cu²⁺+2e^-=Cu  2H⁺+2e^-=H₂↑，若电解的是氯化铜和盐酸，电解的依据电极上电子守恒，可知阴、阳两极产生的气体体积比＜1：l，故A正确；
B、阳极为纯净气体，则阳极电极反应：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；阴极电极反应：Cu²⁺+2e^-=Cu  2H⁺+2e^-=H₂↑，若电解的是氯化铜和盐酸，依据电极上电子守恒，阴、阳两极产生的气体体积比不可能≥l：1，故B错误；
C、阳极为混合气体，则阳极电极反应：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；阴极电极反应：Cu²⁺+2e^-=Cu  2H⁺+2e^-=H₂↑，若电解的是氯化铜、硫酸铜，水，依据电极上电子守恒，阴、阳两极产生的气体体积比≤1：1，故C正确；
D、阳极为混合气体，则阳极电极反应：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；阴极电极反应：Cu²⁺+2e^-=Cu  2H⁺+2e^-=H₂↑，若电解的是氯化铜、盐酸，水，依据电极上电子守恒阴、阳两极产生的气体体积比≥1：l；故D正确；
故选B．