Question

3．某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H₂O和CO₂转化为O₂和燃料（C₃H₈O），下列说法正确的是（　　）

• A． 该装置将化学能转化为光能和电能
• B． a电极的反应为：3CO₂+18H⁺-18e^-═C₃H₈O+5H₂O
• C． 每生成1 mol O₂，有44 g CO₂被还原
• D． 该装置工作时H⁺从b极区向a极区迁移

Answer 1

分析 A、该装置是电解池装置，是将电能转化为化学能；
B、a与电源负极相连，所以a是负极阴极，电极反应式为：3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O；
C、电池总的方程式为：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，由此分析解答；
D、与电源正极相连的是电解池的阳极，负极相连的是电解池的阴极，a与电源负极相连，所以a是阴极，而电解池中氢离子向阴极移动．

解答 解：A、该装置是电解池装置，是将电能转化为化学能，所以该装置将光能和电能转化为化学能，故A错误；
B、a与电源负极相连，所以a是阴极，发生还原反应，电极反应式为：3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O，故B错误；
C、电池总的方程式为：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，也就是1mol的氧气，阴极有$\frac{2}{3}$mol的二氧化碳被还原，所以被还原的二氧化碳为29.3g，故C错误；
D、a与电源负极相连，所以a是阴极，而电解池中氢离子向阴极移动，所以H⁺从阳极b极区向阴极a极区迁移，故D正确；
故选D．

点评 本题考查电化学的相关知识，学生要清楚电解池的反应原理，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，以及离子的移动方向就可以迅速解题了，比较容易．