Question

18．用酸性氢氧燃料电池（甲池）为电源进行电解的实验装置（乙池，一定条件下可实现有机物的电化学储氢）如图所示．甲池中C为含苯的物质的量分数为10%的混合气体，D为l0mol混合气体其中苯的物质的量分数为24%（杂质不参与反应），E为标准状况下2.8mol气体（忽略水蒸汽），下列说法正确的是（　　）

• A． 甲池中A处通入H₂，E处有O₂放出
• B． 甲池中H⁺由F极移向G极
• C． 乙池中阴极区只有苯被还原
• D． 导线中共传导11.2mol电子

Answer 1

分析 甲池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，投放氧气的电极为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，由于电解质溶液呈酸性，负极反应为：H₂-2e^-═2H⁺，正极反应为：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；该实验的目的是储氢，所以阴极上发生的反应为生产目标产物，阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷，电极反应式为C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，所以G为负极，通入氢气，F为正极通入氧气，据此分析．

解答 解：A、阴极上发生的反应为生产目标产物，阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷，电极反应式为C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，所以G为负极，即B通入氢气，E处产生氧气，故A错误；
B、甲池装置是氢氧燃料电池，H⁺由负极移向正极，即由G极移向F极，故B错误；
C、若参加反应的苯有10mol×24%-10mol×10%=1.4mol，乙池中阴极区苯放电的电极反应式为C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，1.4mol苯反应转移电子物质的量为1.4mol×6=8.4mol，所以乙池中阴极区不只有苯被还原，故C错误；
D、生成2.8mol氧气，据电极反应式4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑可知，转移电子物质的量为2.8mol×4=11.2mol，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了氢氧燃料电池和电解池的相关知识，注意分析各电极反应，题目难度较大．