Question

用酸性氢氧燃料电池为电源电解CuSO₄溶液，实验装置如图所示． 下列关于此装置的说法中，正确的是（　　）

A、燃料电池工作时，正极反应为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

B、a极是石墨，b极是铜时，b极的电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

C、a极是粗铜，b极是纯铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出

D、a、b两极均是石墨时，若a极产生的气体为56 mL（标准状况），则U形管中溶液的pH为2（体积变化忽略不计）

Answer 1

分析：A、氢氧燃料电池中氧气在正极得到电子发生还原反应酸性溶液中生成水；
B、氢氧燃料电池中氧气在正极得到电子发生还原反应，氢气在负极失电子发生氧化反应，判断a为电解池的阴极，b为电解池的阳极；
C、依据电解精炼铜的原理分析，粗铜做阳极溶解；
D、a、b两极均是石墨时，电解硫酸铜溶液，a电解是氢氧根离子失电子生成氧气，溶液中消耗的氢氧化钙离子物质的量和生成氢离子物质的量相同．

解答：解：A、氢氧燃料电池中氧气在正极得到电子发生还原反应酸性溶液中生成水，正极电极反应为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故A正确；
B、氢氧燃料电池中氧气在正极得到电子发生还原反应，氢气在负极失电子发生氧化反应，判断a为电解池的阴极，b为电解池的阳极，b极是铜时，b极的电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，故B错误；
C、依据电解精炼铜的原理分析，粗铜做阳极溶解，b电极上析出铜，故C错误；
D、a、b两极均是石墨时，电解硫酸铜溶液，a电解是氢氧根离子失电子生成氧气，溶液中消耗的氢氧化钙离子物质的量和生成氢离子物质的量相同，a极产生的气体是氧气为56 mL（标准状况），物质的量为0.0025mol，氢氧根离子消耗0.01mol，氢离子物质的量为0.01mol，浓度为0.1mol/L，溶液PH=1，故D错误；
故选A．

点评：本题考查了原电池，电解池原理的应用，电极反应和电极判断，电子守恒是解题关键，题目难度中等．