Question

7．氯碱工业是一种高能耗产业，下图表示的是电解池与燃料电池相组合的一种节能新工艺．图中电极末画出，只显示了相关物料的传输和转化关系．下列有关该工艺流程的分析正确的是（　　）

• A． 甲装置为电解池，其左室为阴极室
• B． 甲乙两装置中使用的均为阳离子交换膜
• C． 乙装置为燃料电池，其左室反应为H₂-2e^-═2H⁺
• D． 图中三种NaOH溶液的质量分数关系为b%＞c%＞a%

Answer 1

分析 A、甲装置为电解池，其右室产生的氢氧化钠循环利用，所以是氢离子在阴极放电，所以右室为阴极室；
B、甲装置中阳离子不能自由通过交换膜，但钠离子可以自由通过；乙中左室氢气放电生成氢离子结合氢氧根离子生成水，而右室是氧气放电生成氢氧根离子；
C、乙装置为燃料电池，其左室反应为电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
D、燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH^-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于c%，可知NaOH浓度增大．

解答 解：A、甲装置为电解池，其右室产生的氢氧化钠循环利用，所以是氢离子在阴极放电，所以右室为阴极室，而不是左室，故A错误；
B、甲装置中阳离子不能自由通过交换膜，但钠离子可以自由通过；乙中左室氢气放电生成氢离子结合氢氧根离子生成水，而右室是氧气放电生成氢氧根离子，而左室的氢氧根离子的物质的量减小，则钠离子通过交换膜进入右室与产生的氢氧根离子结合成氢氧化钠，所以甲乙两装置中使用的均为阳离子交换膜，故B正确；
C、乙装置为燃料电池，其左室反应为电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，而不是产生氢离子，故C错误；
D、燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH^-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%大于b%，负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子，所以c%＞a%，得到c%＞a%＞b%，故D错误；
故选B．

点评 本题考查原电池与电解池，明确电极的判断及发生的电极反应为解答的关键，注意利用电子守恒进行计算，注重基础知识的考查，题目难度不大．