Question

19．“人工樹葉”電化學(xué)實驗裝置如圖，該裝置能將H₂O和CO₂轉(zhuǎn)化為O₂和燃料（C₃H₈O）．下列說法正確的是（　�。�

• A． 該裝置工作時，光能和電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
• B． 該裝置工作時，H⁺向b極板移動
• C． 反應(yīng)6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;\;\;光\;\;\;}}{通電}$2C₃H₈O+9O₂，每消耗1 mol CO₂ 轉(zhuǎn)移4 mol電子
• D． 電極a上CO₂參與的電極反應(yīng)為：3CO₂+18H⁺+18e^-═C₃H₈O+5H₂O

Answer 1

分析 A、該裝置是電解池裝置，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
B、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是負(fù)極陰極，而電解池中氫離子向陰極移動；
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，由此分析解答；
D、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．

解答 解：A、該裝置是電解池裝置，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，所以該裝置將光能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯誤；
B、a與電源負(fù)極相連，所以a是負(fù)極陰極，而電解池中氫離子向陰極移動，所以H⁺從陽極b極區(qū)向陰極a極區(qū)遷移，故B錯誤；
C、電池總的方程式為：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即每消耗6molCO₂轉(zhuǎn)移36mol電子，每消耗1molCO₂轉(zhuǎn)移6mol電子，故C錯誤；
D、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D正確；
故選D．

點評 本題考查電化學(xué)的相關(guān)知識，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)，以及離子的移動方向就可以迅速解題了，比較容易．