Question

3．用二甲醚燃料電池做電源，用惰性電極電解飽和K₂SO₄溶液可制取H₂SO₄和KOH，實驗裝置如圖所示：

下列說法錯誤的是（　�。�

• A． Y為KOH
• B． A口導出的物質(zhì)為H₂SO₄
• C． 二甲醚燃料電池的負極反應式為CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-═2CO₂+12H⁺
• D． 若燃料電池通入CH₃OCH₃（g）的速率為0.1mol/min，2min時，理論上C口收集到氣體的體積為26.88L

Answer 1

分析 用二甲醚燃料電池做電源，用惰性電極電解飽和K₂SO₄溶液可制取H₂SO₄和KOH，根據(jù)電解原理，在電解池的陰極上產(chǎn)生氫氣，得到氫氧化鉀，在陽極上產(chǎn)生氧氣，得到硫酸溶液，根據(jù)燃料電池和電解池的工作原理來回答．

解答 解：通入二甲醚的電極是原電池的負極，通入氧氣的電極是原電池的正極，所以電解池的右端是陰極，電解池的左端是陽極，
A、在電解池的陰極產(chǎn)生的是氫氣，即D處產(chǎn)生氫氣，該電極附近堿性增強，Y為KOH，故A正確；
B、在電解池的陽極產(chǎn)生的是陽氣，即A處產(chǎn)生氧氣，該電極附近酸性增強，A口導出的物質(zhì)為H₂SO₄，故B正確；
C、通入二甲醚的電極是原電池的負極，負極反應式為CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-═2CO₂+12H⁺，故C正確；
D、若燃料電池通入CH₃OCH₃（g）的速率為0.1mol/min，2min時CH₃OCH₃（g）的物質(zhì)的量是0.2mol，根據(jù)負極反應式為CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-═2CO₂+12H⁺，轉(zhuǎn)移電子是2.4mol，C口收集到氣體是氫氣，產(chǎn)生氫氣是1.2mol，標況下的體積為1.2mol×22.4L/mol=26.88L，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查燃料電池和電解池的工作原理應用以及電極反應的書寫和計算知識，注意知識的遷移應用是關(guān)鍵，難度中等．