Question

3．用固體氧化物作為電解質(zhì)的氫氧燃料電池電解Na₂S0₄溶液，已知固體氧化物在高溫下允許氧離子（O^2-）在其間通過(guò)，其工作原理如圖所示（c、d均為惰性電極）．下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 電路中電子流向?yàn)閍→d→c→b
• B． 電極b為負(fù)極，電極反應(yīng)式為O₂+4e^一=2O^2-
• C． 電解后燒杯中溶液pH增大
• D． 理論上b極消耗氣體和c極生成氣體質(zhì)量相等

Answer 1

分析 根據(jù)圖知，左邊裝置是原電池、右邊裝置是電解池，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)則a是負(fù)極，所以b是正極、d是陰極、c是陽(yáng)極，
A．工作時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向陰極、從陽(yáng)極沿導(dǎo)線流向正極；
B．原電池中得電子的電極是正極；
C．電解過(guò)程中，陽(yáng)極上生成氧氣、陰極上生成氫氣，所以相當(dāng)于電解水，導(dǎo)致溶液中硫酸鈉濃度增大，但溶液的pH不變；
D．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算．

解答 解：根據(jù)圖知，左邊裝置是原電池、右邊裝置是電解池，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)則a是負(fù)極，所以b是正極、d是陰極、c是陽(yáng)極，
A．工作時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向陰極、從陽(yáng)極沿導(dǎo)線流向正極，即電子流向?yàn)閍→d、c→b，電子不進(jìn)入電解質(zhì)溶液，故A錯(cuò)誤；
B．原電池中得電子的電極是正極，b為正極，故B錯(cuò)誤；
C．電解過(guò)程中，陽(yáng)極上生成氧氣、陰極上生成氫氣，所以相當(dāng)于電解水，導(dǎo)致溶液中硫酸鈉濃度增大，硫酸鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，其溶液呈中性，電解后溶質(zhì)不變則溶液的pH不變，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知，正極上得到的電子等于陽(yáng)極上失去的電子，所以理論上b極消耗氣體和c極生成氣體質(zhì)量相等，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)電源新型電池及電解原理，為高頻考點(diǎn)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意：電子不進(jìn)入電解質(zhì)溶液中，電解質(zhì)溶液中陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)形成電流，易錯(cuò)選項(xiàng)是A．