Question

O₃可通过臭氧发生器电解稀硫酸制得（原理如图）．下列有关说法不正确的是（　　）

• A、电极A为阴极
• B、质子由A极通过交换膜移向B极
• C、若C极通入O₂，则A的电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O
• D、若C处不通入O₂，D、E处分别收集到15.68L和6.72L气体（标准状况），则E处收集的气体中O₂和O₃的体积比为2：1（忽略O₃的分解）

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

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．电解质溶液中质子向阴极移动；
C．若C电极通入氧气，A电极上氧气得电子发生还原反应；
D．若C处不通入O₂，D、E处分别收集到15.68L和6.72L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正确；
B．电解质溶液中质子向阴极移动，即向A电极移动，故B错误；
C．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C正确；
D．若C处不通入O₂，D、E处分别收集到15.68L和6.72L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xL，则臭氧的体积为（6.72-x）L，根据转移电子相等得：

15.68L

22.4L/mol

×2=

xL

22.4L/mol

×4+

(6.72-x)L

22.4L/mol

×6，15.68×2=4x+6（6.72-x），x=4.48，臭氧的体积=6.72L-4.48L=2.24L，所以氧气和臭氧的体积之比=4.48L：2.24L=2：1，故D正确；
故选B．

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．