Question

4．某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置如圖所示，該裝置能將H₂O和CO₂轉化 為O₂和燃料（C₃H₈O）．下列說法正確的是（　　）

• A． 該裝置將化學能轉化為光能和電能
• B． 該裝置工作時，H⁺從b極區向a極區遷移
• C． 每生成1 mol O₂，有44 g CO₂被還原
• D． a 電極的反應為：3CO₂+18H⁺-18e^-═C₃ H₈O+5 H₂ O

Answer 1

分析 A、該裝置是電解池裝置，是將電能轉化為化學能；
B、與電源正極相連的是電解池的陽極，負極相連的是電解池的陰極，a與電源負極相連，所以a是負極陰極，而電解池中氫離子向陰極移動；
C、電池總的方程式為：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即生成9mol的氧氣，陰極有6mol的二氧化碳被還原，由此分析解答；
D、a與電源負極相連，所以a是負極陰極，電極反應式為：3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O．

解答 解：A、該裝置是電解池裝置，是將電能轉化為化學能，所以該裝置將光能和電能轉化為化學能，故A錯誤；
B、a與電源負極相連，所以a是負極陰極，而電解池中氫離子向陰極移動，所以H⁺從陽極b極區向陰極a極區遷移，故B正確；
C、電池總的方程式為：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即生成9mol的氧氣，陰極有6mol的二氧化碳被還原，也就是1mol的氧氣，陰極有$\frac{2}{3}$mol的二氧化碳被還原，所以被還原的二氧化碳為29.3g，故C錯誤；
D、a與電源負極相連，所以a是陰極，發生還原反應，電極反應式為：3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查電化學的相關知識，學生要清楚電解池的反應原理，陰極發生還原反應，陽極發生氧化反應，以及離子的移動方向就可以迅速解題了，比較容易．