Question

13．用酸性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．下列說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． 燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• B． a極是鐵，b極是銅時(shí)，b極逐漸溶解，a極上有銅析出
• C． a極是粗銅，b極是純銅時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃度減小
• D． a、b兩極均是石墨時(shí)，在相同條件下b極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H₂體積相等

Answer 1

分析 左邊裝置是氫氧燃料電池，所以是原電池，原電池放電時(shí)，燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以投放燃料的電極為負(fù)極，投放氧化劑的電極為正極，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)，由于電解質(zhì)溶液呈酸性，正極反應(yīng)為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；右邊裝置有外接電源，所以是電解池，連接負(fù)極的b電極是陰極，連接正極的a電極是陽(yáng)極，陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合電解反應(yīng)解答．

解答 解：A．因該燃料電池是在酸性電解質(zhì)中工作，所以正極反應(yīng)為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故A錯(cuò)誤；
B．a(chǎn)與電池正極相連，a為電解池陽(yáng)極，b與電池的負(fù)極相連，b為電解池陰極，所以應(yīng)該是a極的Cu溶解，b極上析出Cu，故B錯(cuò)誤；
C．a(chǎn)極是粗銅，b極是純銅時(shí)，為粗銅的精煉，電解時(shí)，a極逐漸溶解，先是比較活潑的金屬Fe、Zn等失電子，b極上有銅析出，符合精煉銅原理，隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃度減小，故C正確；
D．電解CuSO₄溶液時(shí)，a極產(chǎn)生的氣體為O₂，產(chǎn)生1molO₂需4mol電子，所以需要燃料電池的2molH₂，二者的體積并不相等，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池知識(shí)，題目難度中等，易錯(cuò)點(diǎn)為B，注意電解質(zhì)的酸堿性，為解答該題的關(guān)鍵．