Question

11．以酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图．下列叙述正确的是（　　）

• A． 燃料电池工作时，正极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• B． a极是铁，b极是铜时，铁片表面会镀上一层红色的铜
• C． a、b两极若是石墨，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H₂体积相等
• D． a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出

Answer 1

分析 左边装置是氢氧燃料电池，投放燃料的电极为负极，燃料失电子发生氧化反应，投放氧化剂的电极为正极，由于电解质溶液呈酸性，正极上氧气得电子与氢离子结合成水；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，据此解答．

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Fe溶解，b极上析出Cu，故B错误；
C．惰性电极电解CuSO₄溶液时，a极是氢氧根离子失电子产生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C错误；
D．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，b极上有铜析出，符合精炼铜原理，故D正确；
故选D．

点评 本题考查原电池和电解池的工作原理，侧重考查学生的分析能力，注意电解质的酸碱性以及串联电路中转移电子守恒为解答该题的关键，题目难度中等．