Question

13．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示．下列说法中正确的是（　　）

• A． 燃料电池工作时，正极反应：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• B． a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出
• C． a极是粗铜，b极是纯铜时，随着反应的进行浓度减小
• D． a、b两极均是石墨时，在相同条件下b极产生的气体与电池中消耗的H₂体积相等

Answer 1

分析 左边装置是氢氧燃料电池，所以是原电池，原电池放电时，燃料失电子发生氧化反应，所以投放燃料的电极为负极，投放氧化剂的电极为正极，正极上氧化剂得电子发生还原反应，由于电解质溶液呈酸性，正极反应为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；右边装置有外接电源，所以是电解池，连接负极的b电极是阴极，连接正极的a电极是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应，结合电解反应解答．

解答 解：A．因该燃料电池是在酸性电解质中工作，所以正极反应为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故A错误；
B．a与电池正极相连，a为电解池阳极，b与电池的负极相连，b为电解池阴极，所以应该是a极的Cu溶解，b极上析出Cu，故B错误；
C．a极是粗铜，b极是纯铜时，为粗铜的精炼，电解时，a极逐渐溶解，先是比较活泼的金属Fe、Zn等失电子，b极上有铜析出，符合精炼铜原理，随着反应的进行浓度减小，故C正确；
D．电解CuSO₄溶液时，a极产生的气体为O₂，产生1molO₂需4mol电子，所以需要燃料电池的2molH₂，二者的体积并不相等，故D错误；
故选C．

点评 本题考查原电池和电解池知识，题目难度中等，易错点为B，注意电解质的酸碱性，为解答该题的关键．