Question

【題目】用以葡萄糖為燃料的生物燃料電池甲與盛有足量硫酸銅溶液的裝置乙相連，起始電路接入狀況如圖以電流強(qiáng)度0.1A，通電10min后，將電池的正、負(fù)極互換接入，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器：以電強(qiáng)度0.2A，繼續(xù)通電10min，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 葡萄糖在裝置甲的正極參加反應(yīng)，氧氣在負(fù)板參加反應(yīng)

B. 在該電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳11.2L

C. 電池工作20min時(shí)，乙裝置電極析出固體和電極上產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為2：1

D. 電池工作15分鐘時(shí)，乙裝置中銅棒的質(zhì)量與起始通電前相等

Answer 1

【答案】D

【解析】

負(fù)極是葡萄糖失電子生成二氧化碳，電極反應(yīng)為C6H12O6+6H2O-24e-═6CO2↑+24H+；正極是氧氣得電子在酸性條件下產(chǎn)生水，電極反應(yīng)式為6O2+24H++24e-═12H2O，則碳棒連接負(fù)極作為陰極，銅棒連接正極作為陽(yáng)極，硫酸銅溶液為電解質(zhì)溶液，相當(dāng)于在碳棒上鍍銅，據(jù)此分析解答。

負(fù)極是葡萄糖失電子生成二氧化碳，電極反應(yīng)為C6H12O6+6H2O-24e-═6CO2↑+24H+；正極是氧氣得電子在酸性條件下產(chǎn)生水，電極反應(yīng)式為6O2+24H++24e-═12H2O，則碳棒連接負(fù)極作為陰極，銅棒連接正極作為陽(yáng)極，硫酸銅溶液為電解質(zhì)溶液，相當(dāng)于在碳棒上鍍銅。A. 葡萄糖在裝置甲的負(fù)極參加反應(yīng)，氧氣在正極參加反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B. 在該電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣理論上能生成標(biāo)1mol二氧化碳，準(zhǔn)狀況下二氧化碳22.4L，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C. 電池工作20min時(shí)，乙裝置電極析出固體發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2++2e-═Cu，電極上產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)為2H2O +4e-═O2+4H+，根據(jù)電量后者為前者的兩倍可知，則質(zhì)量比為64g/mol×1mol:32g/mol×2mol=1：1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D. 電池工作15分鐘時(shí)，乙裝置中正負(fù)極互換所經(jīng)過(guò)電量相等，前10分鐘銅失電子減少的質(zhì)量與后5分鐘銅離子得電子產(chǎn)生銅時(shí)質(zhì)量增加相等，選項(xiàng)D正確。

答案選D。