Question

【題目】科學家用氮化鎵(GaN)材料與銅作電極組裝如圖所示的人工光合系統(tǒng)，成功地實現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4。下列說法不正確的是（ ）

A.電子由GaN沿著導(dǎo)線流向Cu

B.電解液中H+從質(zhì)子交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

C.GaN表面發(fā)生氧化反應(yīng)，有O2產(chǎn)生

D.Cu表面電極反應(yīng)式：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據(jù)題意可知，GaN是負極、Cu是正極，負極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=4H++O2↑，正極反應(yīng)式為：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，據(jù)此分析解答。

A.電子沿導(dǎo)線由負極轉(zhuǎn)移向正極，已知GaN是負極、Cu是正極，所以電子由GaN沿著導(dǎo)線流向Cu，故A選項正確。

B.反應(yīng)過程中負極產(chǎn)生H+，電解液中H+從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移，故B選項錯誤。

C.GaN極是負極，反應(yīng)過程中失去電子，O元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)且生成O2，故C選項正確。

D. Cu為正極，得到電子且得到氫離子，正極反應(yīng)式為：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，D選項正確。

故答案為B。