Question

11．“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将太阳能电池电解水技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池．下图为RFC工作原理示意图（隔膜为质子选择性透过膜），下列说法中正确的是（　　）

• A． c极上发生的电极反应是：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O
• B． 当有0.1mol电子转移时，b极产生1.12L 气体Y（标准状况下）
• C． 装置I与装置II的电解质溶液中，氢离子运动方向相反
• D． RFC系统工作过程中只存在3种形式的能量转化

Answer 1

分析 依据图示知左边装置是电解池，右边装置是原电池，ab电极是电解池的电极，由电源判断a为阴极产生的气体是氢气，b为阳极产生的气体是氧气；cd电极是原电池的正负极，c是正极，d是负极；电解池中的电极反应为：b电极为阳极失电子发生氧化反应：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；a电极为阴极得到电子发生还原反应：4H⁺+4e^-=2H₂↑；原电池中是酸性溶液，电极反应为：d为负极失电子发生氧化反应：2H₂-4e^-=4H⁺；c电极为正极得到电子发生还原反应：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，结合电极上的电子守恒分析计算．

解答 解：A．c电极上氧气得到电子发生还原反应，电极反应是：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故A正确；
B．b电极为阳极失电子发生氧化反应：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，所以当有0.1 mol电子转移时，b极产生0.56L 气体，故B错误；
C．装置I是电解池，氢离子向阴极a运动，装置II是原电池，氢离子向正极c运动，运动方向相同，故C错误；
D．RFC系统工作过程中只存在化学能与电能、光能、热能等4种形式的能量转化，故D错误；
故选A．

点评 本题考查了化学电源新型电池，主要考查原电池和电解池的工作原理、电极判断、电极反应，注意原电池中电解质溶液是酸而不是碱，电极反应式的书写是易错点．