Question

13．某模擬“人工樹葉”的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該裝置能將H₂O和CO₂轉(zhuǎn)化為O₂和燃料（C₃H₈O）．下列說法錯(cuò)誤的是（　　）

• A． 該裝置工作時(shí)，H⁺從b極區(qū)向a極區(qū)遷移
• B． 每生成1molO₂，有44gCO₂被還原
• C． a電極的反應(yīng)式為3CO₂+18H⁺+18e^-═C₃H₈O+5H₂O
• D． C₃H₈O和O₂形成燃料電池以氫氧化鈉作為電解質(zhì)溶液的負(fù)極反應(yīng)式：C₃H₈O-18e^-+24OH^-═3CO₃^2-+16H₂O

Answer 1

分析 A、與電源正極相連的是電解池的陽極，負(fù)極相連的是電解池的陰極，a與電源負(fù)極相連，所以a是陰極，而電解池中氫離子向陰極移動(dòng)；
B、電池總的方程式為：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即生成9mol的氧氣，陰極有6mol的二氧化碳被還原，由此分析解答；
C、a與電源負(fù)極相連，所以a是負(fù)極陰極，電極反應(yīng)式為：3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O；
D、負(fù)極是C₃H₈O發(fā)生氧化反應(yīng)堿性條件下生成碳酸根離子．

解答 解：A、a與電源負(fù)極相連，所以a是陰極，而電解池中氫離子向陰極移動(dòng)，所以H⁺從陽極b極區(qū)向陰極a極區(qū)遷移，故A正確；
C、電池總的方程式為：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即生成9mol的氧氣，陰極有6mol的二氧化碳被還原，也就是1mol的氧氣，陰極有$\frac{2}{3}$mol的二氧化碳被還原，所以被還原的二氧化碳為29.3g，故B錯(cuò)誤；
C、a與電源負(fù)極相連，所以a是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O，故C正確；
D、負(fù)極是C₃H₈O發(fā)生氧化反應(yīng)堿性條件下生成碳酸根離子，所以負(fù)極的電極反應(yīng)式：C₃H₈O-18e^-+24OH^-═3CO₃^2-+16H₂O，故D正確．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電化學(xué)的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生要清楚電解池的反應(yīng)原理，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，以及離子的移動(dòng)方向就可以迅速解題了，比較容易．