Question

11．以酸性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實驗裝置如圖．下列敘述正確的是（　　）

• A． 燃料電池工作時，正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• B． a極是鐵，b極是銅時，鐵片表面會鍍上一層紅色的銅
• C． a、b兩極若是石墨，在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H₂體積相等
• D． a極是粗銅，b極是純銅時，a極逐漸溶解，b極上有銅析出

Answer 1

分析 左邊裝置是氫氧燃料電池，投放燃料的電極為負(fù)極，燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，投放氧化劑的電極為正極，由于電解質(zhì)溶液呈酸性，正極上氧氣得電子與氫離子結(jié)合成水；右邊裝置有外接電源，所以是電解池，連接負(fù)極的b電極是陰極，連接正極的a電極是陽極，陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此解答．

解答 解：A．因該燃料電池是在酸性電解質(zhì)中工作，所以正極反應(yīng)為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故A錯誤；
B．a(chǎn)與電池正極相連，a為電解池陽極，b與電池的負(fù)極相連，b為電解池陰極，所以應(yīng)該是a極的Fe溶解，b極上析出Cu，故B錯誤；
C．惰性電極電解CuSO₄溶液時，a極是氫氧根離子失電子產(chǎn)生O₂，產(chǎn)生1molO₂需4mol電子，所以需要燃料電池的2molH₂，二者的體積并不相等，故C錯誤；
D．a(chǎn)極是粗銅，b極是純銅時，為粗銅的精煉，電解時，a極逐漸溶解，b極上有銅析出，符合精煉銅原理，故D正確；
故選D．

點評 本題考查原電池和電解池的工作原理，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力，注意電解質(zhì)的酸堿性以及串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子守恒為解答該題的關(guān)鍵，題目難度中等．