Question

1．如图甲是一种既能提供电能，又能实现氮固定的新型燃料电池（采用新型电极材料，N₂、H₂为电极反应物，HCl-NH₄Cl为电解质溶液）；图乙是利用甲装置产生的电能在铁上镀铜．
下列说法中正确的是（　　）

• A． 通入H₂-极与图乙中的铜电极相连
• B． 电池工作一段时间后，溶液pH减少1
• C． 当消耗0.025molN₂时，则铁电极增重1.6g
• D． 通入N₂-端的电极反应式为：N₂+8H⁺+6e^-═2NH₄⁺

Answer 1

分析 图甲为原电池，负极失去电子发生氧化反应，则负极通入H₂，正极得到电子发生还原反应，则正极通N₂；图乙为电镀，目的是在铁上镀铜，则纯铜做阳极、Fe做阴极，即Cu与通入O₂一极相连，Fe与通入H₂一极相连，据此进行解答，

解答 解：图甲为原电池，负极失去电子发生氧化反应，则负极通入H₂，正极得到电子发生还原反应，则正极通N₂；图乙为电镀，目的是在铁上镀铜，则纯铜做阳极、Fe做阴极，即Cu与通入O₂一极相连，Fe与通入H₂一极相连，
A．图乙中的铜电极为阳极，与原电池的正极相连，即通入H₂一极与图乙中的Fe电极相连，故A错误；
B．电池工作过程中生成氨气，氨气消耗氢离子，导致溶液的pH增大，故B错误；
C．消耗0.025molN₂转移电子的物质的量为：0.25mol×（3×2）=0.15mol，根据电子守恒生成铜的物质的量为$\frac{0.15mol}{2}$=0.075mol，则Fe电极增重质量为64g/mol×0.075mol=4.8g，故C错误；
D．通入N₂一端为正极，正极氮气得到电子与氢离子结合生成铵根离子，其电极反应式为：N₂+8H⁺+6e^-═2NH₄⁺，故D正确；
故选D．

点评 本题考查原电池、电解池工作原理，题目难度中等，正确判断两极为解答关键，注意熟练掌握原电池、电解池工作原理，C为易错点，注意电子守恒的应用，试题培养了学生的灵活应用能力．