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)。下列說法中不正確的是（ ）

A. 電池工作時，正極反應式為：O2+4H＋+4e-=2H2O

B. 電解時，當陰極逸出a mol氣體，同時有W克Na2SO410H2O 析出，保持溫度不變，剩余溶中的硫酸鈉的質量分數是

C. 電解時，電子流動路徑是：負極→外電路→陰極→陽極→正極

D. 若忽略能量損耗，當電池中消耗0.01mol O2 時，b 極周圍會產生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，燃料H2失電子發生氧化反應，所以投放燃料的電極為負極，投放氧化劑O2的電極為正極，正極上氧化劑得電子發生還原反應；右邊裝置有外接電源，右邊裝置是電解池，連接負極的b電極是陰極，連接正極的a電極是陽極，陽極上失電子發生氧化反應，陰極上得電子發生還原反應；兩電池工作時，電子的流動路徑是：負極→外電路→陰極b；陽極→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，正極上氧化劑得電子發生還原反應，即氧氣得電子和溶液的H+結合生成水，電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O，A正確；

B.電解時，陰極上H+獲得電子變為氫氣逸出，電極反應式為2H++2e-=H2↑，當陰極逸出amol氣體電解的水的質量為：2H2OO2↑+2H2↑，根據方程式的關系可知每有2mol水即36g水反應，會反應產生2molH2，若反應產生amolH2，則反應需要電解18ag水，所以當陰極逸出amol氣體電解的水的質量為18ag，電解后的溶液仍為飽和溶液，溶液的質量分數為：×100%=×100%，B正確；

C.電子在導線中移動，不能在溶液中移動，C錯誤；

D.燃料電池和電解池中轉移的電子數是相等的，當電池中消耗0.01mol O2 時，根據電極反應：O2+4e-+4H+=2H2O，所以轉移電子0.04mol，在b極的電極反應為：2H++2e-=H2↑，轉移電子0.04mol，會產生0.02molH2，D正確；

故合理選項是C。