Question

8．一種直接肼燃料電池的結構如圖所示，下列說法正確的是（　　）

• A． a極為電池的正極
• B． 電路中每轉移6.02×10²³個電子，則有1molNa⁺穿過膜向正極移動
• C． b極的電極反應式為H₂O₂+2e^-=2OH^-
• D． 用該電池電解飽和食鹽水，當陽極生成2.24L（標準狀況）Cl₂時，消耗肼0.1mol

Answer 1

分析 根據圖知，a電極上N元素化合價由-2價變為0價，所以a是負極，則b是正極，負極反應式為N₂H₄-4e^-+2OH^-=N₂+3H₂O，正極上電極反應式為H₂O₂+2e^-+2H⁺=2H₂O，
A．根據得失電子判斷正負極；
B．電路中每轉移6.02×10²³個電子，根據電荷守恒判斷；
C．酸性溶液中不能得到氫氧根離子；
D．陽極上生成標況下2.24L氯氣，其物質的量是0.1mol，根據轉移電子守恒計算肼的物質的量．

解答 解：根據圖知，a電極上N元素化合價由-2價變為0價，所以a是負極，則b是正極，負極反應式為N₂H₄-4e^-+2OH^-=N₂+3H₂O，正極上電極反應式為H₂O₂+2e^-+2H⁺=2H₂O，
A．a電極上N元素化合價由-2價變為0價，所以a是負極，則b是正極，故A錯誤；
B．電路中每轉移6.02×10²³個電子，根據電荷守恒知，有1molNa⁺穿過膜向正極移動，故B正確；
C．酸性溶液中不能得到氫氧根離子，b電極反應式為H₂O₂+2e^-+2H⁺=2H₂O，故C錯誤；
D．陽極上生成標況下2.24L氯氣，其物質的量是0.1mol，根據轉移電子守恒得肼的物質的量=$\frac{0.1mol×2}{4}$=0.05mol，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高頻考點，明確各個電極上發生的反應是解本題關鍵，注意轉移電子守恒的靈活運用，難點是電極反應式的書寫．