Question

4．當(dāng)電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀水溶液的氫氧燃料電池電解飽和碳酸鈉溶液一段時(shí)間，假設(shè)電解時(shí)溫度不變且用惰性電極，下列說法正確的是（　�。�

• A． 當(dāng)電池負(fù)極消耗mg氣體時(shí)，電解池陽極同時(shí)有mg氣體生成
• B． 電池的正極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• C． 電解后電池中c（KOH）不變；c（Na₂CO₃）不變
• D． 電解后電解池中溶液pH變大，且溶液中有晶體析出

Answer 1

分析 該燃料電池為堿性電池，電池的正極反應(yīng)為：O₂+2H₂0+4e^-═4OH^-，負(fù)極反應(yīng)為H₂-2e^-+2OH^-═H₂O，電解飽和碳酸鈉溶液陰極發(fā)生的反應(yīng)為：2H⁺+2e^-═H₂↑，陽極反應(yīng)為：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂0，以此回答各電極的變化．

解答 解：A、電池負(fù)極反應(yīng)為：H₂-2e^-+2OH^-═H₂O，當(dāng)負(fù)極消耗mg氣體時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為 $\frac{m}{2}$mol×2=mmol，電解池陽極得電子為 m mol，陽極發(fā)生的反應(yīng)為：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂0，陽極生成氣體的質(zhì)量為 $\frac{m}{4}$mol×32g/mol=8mg，故A錯(cuò)誤；
B、該燃料電池為堿性電池，電池的正極反應(yīng)為：O₂+2H₂0+4e^-═4OH^-，故B正確；
C、燃料電池的總反應(yīng)為O₂+2H₂═2H₂0，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，但溶液的體積增大，所以原電池中c（KOH）減小，電解后，由于電解了水，水的質(zhì)量減小，碳酸鈉為飽和溶液，所以會(huì)析出碳酸鈉晶體，但是c（Na₂CO₃）不變，故C錯(cuò)誤；
D、電解后，由于電解了水，水的質(zhì)量減小，碳酸鈉為飽和溶液，所以會(huì)析出碳酸鈉晶體，但是c（Na₂CO₃）不變，但溶液的pH值不變，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池原理，注意電極方程式的書寫，根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成即可，本題難度中等．