Question

【題目】利用CH4燃料電池電解制備Ca（H2PO4）2并得到副產(chǎn)物NaOH、H2、Cl2，裝置如圖所示。下列說法不正確的是（ ）

A.a極反應(yīng)：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O

B.A膜和C膜均為陰離子交換膜

C.可用鐵電極替換陰極的石墨電極

D.a極上通入標(biāo)況下2.24L甲烷，陽極室Ca2+減少0.4mol

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據(jù)題干信息，左側(cè)為原電池，右側(cè)為電解池，a極為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式CH4 -8e-+4O2-=CO2+2H2O，b極為正極，電極反應(yīng)式O2+4e-=2O2-，陽極室的電極反應(yīng)：2Cl--2e-=Cl2↑，陽極室的Ca2+通過A膜（陽離子交換膜）進(jìn)入產(chǎn)品室，陰極室的電極反應(yīng)：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陰極不參與反應(yīng)，可以用鐵電極替換石墨電極，原料室的Na+通過C膜（陽離子交換膜）進(jìn)入陰極室，原料室的H2PO4-通過B膜（陰離子交換膜）進(jìn)入產(chǎn)品室，在產(chǎn)品室中制得產(chǎn)品Ca(H2PO4)2，據(jù)此分析解答。

A．由上述分析知，a極為負(fù)極，負(fù)極上甲烷發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，A選項(xiàng)正確；

B．根據(jù)上述分析可知，A膜、C膜均為陽離子交換膜，B選項(xiàng)錯誤；

C．陰極電極不參與反應(yīng)，可用鐵替換陰極的石墨電極，C選項(xiàng)正確；

D．a極上通入2.24 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）甲烷，轉(zhuǎn)移電子0.8mol，根據(jù)e-守恒，陽極室中Cl-失去的電子也為0.8mol，所以消耗的Cl-0.8mol，即負(fù)電荷減少0.8mol，所以陽極室中帶正電荷的0.4molCa2+移向產(chǎn)品室，即Ca2+減少0.4mol，D選項(xiàng)正確；

答案選B。