Question

用酸性氫氧燃料電池為電源電解CuSO₄溶液，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示． 下列關(guān)于此裝置的說(shuō)法中，正確的是（　�。�

A、燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

B、a極是石墨，b極是銅時(shí)，b極的電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

C、a極是粗銅，b極是純銅時(shí)，b極逐漸溶解，a極上有銅析出

D、a、b兩極均是石墨時(shí)，若a極產(chǎn)生的氣體為56 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則U形管中溶液的pH為2（體積變化忽略不計(jì)）

Answer 1

分析：A、氫氧燃料電池中氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)酸性溶液中生成水；
B、氫氧燃料電池中氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，氫氣在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，判斷a為電解池的陰極，b為電解池的陽(yáng)極；
C、依據(jù)電解精煉銅的原理分析，粗銅做陽(yáng)極溶解；
D、a、b兩極均是石墨時(shí)，電解硫酸銅溶液，a電解是氫氧根離子失電子生成氧氣，溶液中消耗的氫氧化鈣離子物質(zhì)的量和生成氫離子物質(zhì)的量相同．

解答：解：A、氫氧燃料電池中氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)酸性溶液中生成水，正極電極反應(yīng)為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故A正確；
B、氫氧燃料電池中氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，氫氣在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，判斷a為電解池的陰極，b為電解池的陽(yáng)極，b極是銅時(shí)，b極的電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故B錯(cuò)誤；
C、依據(jù)電解精煉銅的原理分析，粗銅做陽(yáng)極溶解，b電極上析出銅，故C錯(cuò)誤；
D、a、b兩極均是石墨時(shí)，電解硫酸銅溶液，a電解是氫氧根離子失電子生成氧氣，溶液中消耗的氫氧化鈣離子物質(zhì)的量和生成氫離子物質(zhì)的量相同，a極產(chǎn)生的氣體是氧氣為56 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），物質(zhì)的量為0.0025mol，氫氧根離子消耗0.01mol，氫離子物質(zhì)的量為0.01mol，濃度為0.1mol/L，溶液PH=1，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池，電解池原理的應(yīng)用，電極反應(yīng)和電極判斷，電子守恒是解題關(guān)鍵，題目難度中等．