Question

7．氯堿工業(yè)是一種高能耗產(chǎn)業(yè)，下圖表示的是電解池與燃料電池相組合的一種節(jié)能新工藝．圖中電極末畫出，只顯示了相關(guān)物料的傳輸和轉(zhuǎn)化關(guān)系．下列有關(guān)該工藝流程的分析正確的是（　�。�

• A． 甲裝置為電解池，其左室為陰極室
• B． 甲乙兩裝置中使用的均為陽離子交換膜
• C． 乙裝置為燃料電池，其左室反應(yīng)為H₂-2e^-═2H⁺
• D． 圖中三種NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)系為b%＞c%＞a%

Answer 1

分析 A、甲裝置為電解池，其右室產(chǎn)生的氫氧化鈉循環(huán)利用，所以是氫離子在陰極放電，所以右室為陰極室；
B、甲裝置中陽離子不能自由通過交換膜，但鈉離子可以自由通過；乙中左室氫氣放電生成氫離子結(jié)合氫氧根離子生成水，而右室是氧氣放電生成氫氧根離子；
C、乙裝置為燃料電池，其左室反應(yīng)為電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
D、燃料電池中的離子膜只允許陽離子通過，而燃料電池中正極氧氣得到電子產(chǎn)生OH^-，所以反應(yīng)后氫氧化鈉的濃度升高，即a%小于c%，可知NaOH濃度增大．

解答 解：A、甲裝置為電解池，其右室產(chǎn)生的氫氧化鈉循環(huán)利用，所以是氫離子在陰極放電，所以右室為陰極室，而不是左室，故A錯誤；
B、甲裝置中陽離子不能自由通過交換膜，但鈉離子可以自由通過；乙中左室氫氣放電生成氫離子結(jié)合氫氧根離子生成水，而右室是氧氣放電生成氫氧根離子，而左室的氫氧根離子的物質(zhì)的量減小，則鈉離子通過交換膜進入右室與產(chǎn)生的氫氧根離子結(jié)合成氫氧化鈉，所以甲乙兩裝置中使用的均為陽離子交換膜，故B正確；
C、乙裝置為燃料電池，其左室反應(yīng)為電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，而不是產(chǎn)生氫離子，故C錯誤；
D、燃料電池中的離子膜只允許陽離子通過，而燃料電池中正極氧氣得到電子產(chǎn)生OH^-，所以反應(yīng)后氫氧化鈉的濃度升高，即a%大于b%，負(fù)極氫氣失電子生成氫離子消耗氫氧根離子，所以c%＞a%，得到c%＞a%＞b%，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查原電池與電解池，明確電極的判斷及發(fā)生的電極反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，注意利用電子守恒進行計算，注重基礎(chǔ)知識的考查，題目難度不大．