Question

【题目】元素周期表中钌(Ru)与铁相邻位于铁的下一周期，某钌光敏太阳能电池的工作原理如下图所示，图中RuII*表示激发态。下列说法正确的是（ ）

A. 电池工作时，直接将太阳能转化为电能

B. 镀铂导电玻璃的作用是传递I－

C. 电池的电解质溶液中I－ 和I3－的浓度不断减小

D. 电解质溶液中发生反应：2Ru3+ + 3I－= 2Ru2+ + I3－

Answer 1

【答案】D

【解析】

由图中电流移动方向可知，镀Pt导电玻璃为正极，I3-在正极上放电发生还原反应生成I-，电极反应式为I3-+2e-=3I-，透明导电玻璃为负极，钌（RuII）的配合物获得太阳能转化为激发态RuII*，激发态RuII*在负极上放电发生氧化反应生成RuIII，I-在电池电解质溶液中部与RuIII反应生成I3-和RuII，电解质溶液中发生反应为2Ru3++3I-=2Ru2++I3-。

A 项、由图可知，透明导电玻璃上钌（RuII）的配合物获得太阳能转化为激发态RuII*，激发态RuII*在负极上放电发生氧化反应生成RuIII，能量转化形式是太阳能先转化为化学能，化学能再转化为电能，故A错误；

B项、镀Pt导电玻璃为正极，I3-在正极上放电发生还原反应生成I-，电极反应式为I3-+2e-=3I-，故B错误；

C项、由电池工作原理可知，I3-在正极上放电发生还原反应生成I-，I-在电池电解质溶液中部与RuIII反应生成I3-和RuII，电池的电解质溶液中I－和I3－的浓度不变，故C错误；

D项、I3-在正极上放电发生还原反应生成I-，激发态RuII*在负极上放电发生氧化反应生成RuIII，I-在电池电解质溶液中部与RuIII反应生成I3-和RuII，电解质溶液中发生反应为2Ru3++3I-=2Ru2++I3-，故D正确。

故选D。