Question

用酸性氫氧燃料電池（乙池）為電源進行電解的實驗裝置（甲池，一定條件下可實現(xiàn)有機物的電化學(xué)儲氫）如下圖所示．甲池中A為含苯的物質(zhì)的量分數(shù)為10%的混合氣體，B為10mol混合氣體其中苯的物質(zhì)的量分數(shù)為24%，C為標準狀況下2.8mol氣體（忽略水蒸汽），下列說法不正確的是（　�。�

• A、乙池中溶液的pH變大
• B、E處通入H₂，C處有O₂放出
• C、甲池中陰極區(qū)只有苯被還原
• D、導(dǎo)線中共傳導(dǎo)11.2mol電子

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：乙池裝置是氫氧燃料電池，所以是原電池，原電池放電時，燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以投放燃料的電極為負極，投放氧氣的電極為正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，由于電解質(zhì)溶液呈酸性，負極反應(yīng)為：H₂-2e^-═2H⁺，正極反應(yīng)為：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；該實驗的目的是儲氫，所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標產(chǎn)物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，電極反應(yīng)式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，所以E為負極，通入氫氣，D為正極通入氧氣，據(jù)此分析．

解答： 解：A、乙池裝置是氫氧燃料電池，總反應(yīng)方程式為：2H₂+O₂═2H₂O，生成水電子酸性溶液被稀釋，pH增大，故A正確；
B、陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標產(chǎn)物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，電極反應(yīng)式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，所以E為負極，通入氫氣，C處產(chǎn)生氧氣，故B正確；
C、若參加反應(yīng)的苯有10mol×24%-10mol×10%=1.4mol，甲池中陰極區(qū)苯放電的電極反應(yīng)式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，1.4mol苯反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1.4mol×6=8.4mol，所以甲池中陰極區(qū)不只有苯被還原，故C錯誤；
D、生成2.8mol氧氣，據(jù)電極反應(yīng)式4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑可知，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為2.8mol×4=11.2mol，故D正確；
故選C．

點評：本題考查了氫氧燃料電池和電解池的相關(guān)知識，注意分析各電極反應(yīng)，題目難度較大．