Question

【题目】一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是

A. 传感器工作时，工作电极电势高

B. 工作时，H+通过交换膜向工作电极附近移动

C. 当导线中通过1.2×l0-6 mol电子，进入传感器的甲醛为3×10-3 mg

D. 工作时，对电极区电解质溶液的pH增大

Answer 1

【答案】D

【解析】

原电池工作时，HCHO转化为CO2，失电子在负极发生氧化反应，其电极反应式为HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+，O2在正极得电子发生还原反应，其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，工作时，阳离子向电源的正极移动，再结合电池总反应判断溶液pH变化，以此解答该题。

A. HCHO在工作电极失电子被氧化，做原电池的负极，工作电极电势低，故A项错误；

B. 根据原电池工作原理易知，工作时，溶液中的阳离子(氢离子)向电源的正极移动，即对电极方向，故B项错误；

C. 负极反应为HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+，当电路中转移1.2×l0-6 mol电子时，消耗HCHO的物质的量为×1.2×l0-6 mol = 3.0×l0-7 mol，则HCHO质量为3.0×l0-7 mol ×30 g/mol = 9×10-3 mg，故C项错误；

D. 工作时，对电极的电极反应为：4H++O2+4e-=2H2O，反应后生成水，虽然有相同数量的氢离子从负极迁移过来，但是，由于溶液的体积增大，正极区溶液的酸性减弱，其pH值增大（若忽略溶液的体积变化，则pH基本不变），故D项正确；

答案选D。