Question

9．瑞典ASES公司設(shè)計(jì)的用于驅(qū)動(dòng)潛艇的液氨-液氧燃料電池示意圖如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 電池工作時(shí)，電極2上發(fā)生氧化反應(yīng)
• B． 電池工作一段時(shí)間后停止，溶液pH值比開(kāi)始時(shí)明顯增大
• C． 電極1發(fā)生的電極反應(yīng)為2NH₃+6OH^--6e^-═N₂↑+6H₂O
• D． 用該電池做電源電解精煉銅，理論上每消耗0.2 mol NH₃的同時(shí)陽(yáng)極會(huì)得到19.2g純銅

Answer 1

分析 該燃料電池中，通入氨氣的電極是負(fù)極、通入氧化劑氧氣的電極是正極，則1是負(fù)極、2是正極，
A．負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
B．電池反應(yīng)式為4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O，反應(yīng)中有水生成，導(dǎo)致溶液體積偏大，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變；
C．負(fù)極上氨氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮?dú)夂退��?br />D．電解精煉粗銅時(shí)，陽(yáng)極上金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上銅離子得電子生成Cu．

解答 解：該燃料電池中，通入氨氣的電極是負(fù)極、通入氧化劑氧氣的電極是正極，則1是負(fù)極、2是正極，
A．負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，2是正極，該電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B．電池反應(yīng)式為4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O，反應(yīng)中有水生成，導(dǎo)致溶液體積偏大，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，導(dǎo)致溶液中c（NaOH）降低，則溶液的pH減小，故B錯(cuò)誤；
C．負(fù)極上氨氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，電極反應(yīng)式為2NH₃+6OH^--6e^-═N₂↑+6H₂O，故C正確；
D．電解精煉粗銅時(shí)，陽(yáng)極上金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上銅離子得電子生成Cu，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算生成Cu的質(zhì)量=$\frac{0.2mol×3}{2}×64g/mol$=19.2g，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書(shū)寫(xiě)，易錯(cuò)選項(xiàng)是D，題目難度不大．