Question

【題目】用酸性氫氧燃料電池電解硫酸鈉飽和溶液的裝置如圖所示(a、b為銅電極)。下列說(shuō)法中不正確的是（ ）

A. 電池工作時(shí)，正極反應(yīng)式為：O2+4H＋+4e-=2H2O

B. 電解時(shí)，當(dāng)陰極逸出a mol氣體，同時(shí)有W克Na2SO410H2O 析出，保持溫度不變，剩余溶中的硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

C. 電解時(shí)，電子流動(dòng)路徑是：負(fù)極→外電路→陰極→陽(yáng)極→正極

D. 若忽略能量損耗，當(dāng)電池中消耗0.01mol O2 時(shí)，b 極周圍會(huì)產(chǎn)生0.02mol H2

Answer 1

【答案】C

【解析】

左邊裝置是氫氧燃料電池，左邊裝置是原電池，原電池放電時(shí)，燃料H2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O2的電極為正極，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；右邊裝置有外接電源，右邊裝置是電解池，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)；兩電池工作時(shí)，電子的流動(dòng)路徑是：負(fù)極→外電路→陰極b；陽(yáng)極→正極。

A.左邊裝置是氫氧燃料電池，所以是原電池；原電池放電時(shí)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即氧氣得電子和溶液的H+結(jié)合生成水，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O，A正確；

B.電解時(shí)，陰極上H+獲得電子變?yōu)闅錃庖莩�，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，當(dāng)陰極逸出amol氣體電解的水的質(zhì)量為：2H2OO2↑+2H2↑，根據(jù)方程式的關(guān)系可知每有2mol水即36g水反應(yīng)，會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生2molH2，若反應(yīng)產(chǎn)生amolH2，則反應(yīng)需要電解18ag水，所以當(dāng)陰極逸出amol氣體電解的水的質(zhì)量為18ag，電解后的溶液仍為飽和溶液，溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=×100%，B正確；

C.電子在導(dǎo)線中移動(dòng)，不能在溶液中移動(dòng)，C錯(cuò)誤；

D.燃料電池和電解池中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是相等的，當(dāng)電池中消耗0.01mol O2 時(shí)，根據(jù)電極反應(yīng)：O2+4e-+4H+=2H2O，所以轉(zhuǎn)移電子0.04mol，在b極的電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑，轉(zhuǎn)移電子0.04mol，會(huì)產(chǎn)生0.02molH2，D正確；

故合理選項(xiàng)是C。