Question

7．電化學知識在實際生產和生活中有廣泛的用途，氫氧燃料電池（乙池）和電解的實驗裝置（甲池）聯(lián)合，把工業(yè)上有毒的廢氣（含苯蒸汽）通過右圖的裝置一定條件下可實現(xiàn)有機物轉化，實現(xiàn)廢物的利用．從C出口為3.5mol氣體（標準狀況下），甲池中A為含苯蒸汽的物質的量分數(shù)為5%的混合氣體，B為20mol混合氣體，其中含苯蒸汽的物質的量分數(shù)為15%，下列說法不正確的是（　�。�

• A． D極電極反應：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O
• B． E處通入H₂，C處有O₂放出
• C． 甲池中陰極區(qū)只有苯被還原
• D． 導線中共傳導14mol電子

Answer 1

分析 乙池裝置是氫氧燃料電池，所以是原電池，原電池放電時，燃料失電子發(fā)生氧化反應，所以投放燃料的電極為負極，投放氧氣的電極為正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，由于電解質溶液呈酸性，負極反應為：H₂-2e^-═2H⁺，正極反應為：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；該實驗的目的是儲氫，所以陰極上發(fā)生的反應為生產目標產物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，電極反應式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應式為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，所以E為負極，通入氫氣，D為正極通入氧氣，據(jù)此分析．

解答 解：A、D為正極通入氧氣，正極反應為：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，故A正確；
B、E為負極，通入氫氣，D為正極，C為陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應式為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，故B正確；
C、若參加反應的苯有20mol×15%-20mol×5%=2mol，甲池中陰極區(qū)苯放電的電極反應式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，2mol苯反應轉移電子物質的量為2mol×6=12mol，C處電極反應式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，生成3.5mol氧氣，轉移電子3.5mol×4=14mol，所以甲池中陰極區(qū)不只有苯被還原，故C錯誤；
D、生成3.5mol氧氣，據(jù)電極反應式4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑可知，轉移電子物質的量為3.5mol×4=14mol，故D正確；
故選C．

點評 本題考查了氫氧燃料電池和電解池的相關知識，注意分析各電極反應，題目難度較大．