（2014•湖州二模）用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图1所示．电解过程中的实验数据如图2所示，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气

Question

（2014•湖州二模）用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图1所示．电解过程中的实验数据如图2所示，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标况）．则下列说法中正确的是（　　）


A．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后才有气泡产生
B．从开始到Q点时收集到的混合气体的平均相对分子质量为17
C．曲线OP段表示H₂和O₂混合气体的体积变化，曲线PQ段表示O₂的体积变化
D．a电极上发生反应的方程式为：2H⁺+2e^-═H₂↑和4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑

Answer 1

由图可知，电流由电源正极流向负极，则b为阳极，a为阴极，惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，发生2CuSO₄+2H₂O(电解.)/()2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，结合图2可知，通过0.2mol电子时电解硫酸铜，然后电解硫酸溶液，发生2H₂O(电解.)/()2H₂↑+O₂↑，P到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，
A．b为阳极，溶液中的氢氧根离子放电，则不会有红色物质析出，故A错误；
B．从开始到P点，产生氧气为(0.2mol)/(4)=0.05mol，从到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1molH₂、0.05molO₂，从开始到Q点时收集到的混合气体中0.1molH₂、0.1molO₂，则混合气体的平均摩尔质量为(0.1mol×2g/mol+0.1mol×32g/mol)/((0.1+0.1)mol)=17g•mol^-1，所以从开始到Q点时收集到的混合气体的平均相对分子质量为17，故B正确；
C．由上述分析可知，曲线0P段表示O₂的体积变化，曲线PQ段表示H₂和O₂混合气体的体积变化，故C错误；
D．a为阴极，先发生Cu²⁺+2e^-=Cu，后发生2H⁺+2e^-=H₂↑，故D错误；
故选B．