Question

當電解質溶液為H₂SO₄水溶液的氫氧燃料電池電解飽和Na₂CO₃溶液一段時間，假設電解時溫度不變且使用惰性電極，下列說法正確的是（　　）

• A、當電池正極消耗mg氣體時，電解池陽極同時有mg氣體生成
• B、電池的正極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• C、電解后

  c(Na+)

  c(C O 2- 3 )

   比值不變，且溶液pH保持不變
• D、電解一段時間，若想恢復Na₂CO₃原濃度，只需要加入水即可

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：A．負極上氫氣失電子和氫氧根離子生成水，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣；
B．正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子；
C．電解時，陽極上氫氧根離子放電、陰極上氫離子放電，實際上是電解水，導致析出部分碳酸鈉，溶液仍然是飽和溶液；
D．放電時，原電池中生成水，氫氧化鉀的物質的量不變，據此確定其濃度是否變化；電解池中碳酸鈉濃度不變，其pH不變．

解答： 解：A．負極上氫氣失電子和氫氧根離子生成水H₂-2e^-=2H⁺、陽極電極反應式為 4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，則得失電子相等時，負極消耗的氫氣質量不等于陽極析出氧氣質量，故A錯誤；
B．正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，在堿性電解質下，電極反應式為O₂十2H₂O十4e^-=4OH^-，但是酸性環境下不會出現氫氧根離子，故B錯誤；
C．電解時，陽極上氫氧根離子放電、陰極上氫離子放電，實際上是電解水，導致析出部分碳酸鈉，溶液仍然是飽和溶液，則電解后c（Na₂CO₃）不變，

c(Na+)

c(C O 2- 3 )

 比值不變，且溶液pH保持不變，故C正確；
D．電解飽和碳酸鈉的實質是電解水，水的量減少，碳酸鈉析出一部分，所以要使得電解質復原，應該加入水和碳酸鈉，故D錯誤；
故選C．

點評：本題考查了原電池原理和電解池原理，根據各個電極上發生的反應來分析解答，注意電解后的碳酸鈉溶液仍然是飽和溶液，導致其濃度、pH都不變，為易錯點．