Question

已知H₂O₂是一種弱酸，在強堿溶液中主要以HO₂^-形式存在．以Al-H₂O₂燃料電池電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液制備氫氣 （電解池中隔膜僅阻止氣體通過，c、d均為惰性電極）．下列說法不正確的是（　　）

• A、燃料電池的總反應為：2Al+3HO₂^-=2AlO₂^-+OH^-+H₂O
• B、電極b是正極，且反應后該電極區pH增大
• C、電解過程中，電子的流向由a→b→c→d．
• D、電解時，Al消耗2.7g，則產生氮氣標準狀況下為1.12L

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：左池為原電池，右池為電解池，電池反應時，氮元素化合價由-3價變為0價，H元素化合價由+1價變為0價，所以生成氮氣的電極是陽極，尿素被氧化生成氮氣，電極方程式為CO（NH₂）₂+8OH-6e^-═CO₃^2-+N₂↑+6H₂O，生成氫氣的電極是陰極，發生還原反應，電極方程式為2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，則a為負極，b為正極，c為陽極，d為陰極，以此解答該題．

解答： 解：A．Al-H₂O₂堿性燃料電池，鋁為氧化生成AlO₂^-，H₂O₂被還原生成水，反應的總方程式為2Al+3HO₂^-=2AlO₂^-+OH^-+H₂O，故A正確；
B．電極b是正極，電極方程式為HO₂^-+2e^-+H₂O=3OH^-，反應后該電極區pH增大，故B正確；
C．電子只能流經導線，不能流經溶液，流向應為d→a，d→c，故C錯誤；
D．電解時，Al消耗2.7g，轉移電子0.3mol，由電極方程式為CO（NH₂）₂+8OH-6e^-═CO₃^2-+N₂↑+6H₂O，可知生成0.05mol氮氣，體積為1.12L，故D正確．
故選C．

點評：本題綜合考查原電池和電解池知識，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握電極方程式的書寫，為解答該題的關鍵，難度中等．