Question

16．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含Cl^-、Br^-、Na⁺、Mg²⁺）的装置如图所示（a，b为石墨电极）．下列说法中正确的是（　　）

• A． b电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• B． 电解时，a电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑
• C． 电解时，电子流动路径是：负极→外电路→b→溶液→a→正极
• D． 忽略能量消耗，当电池中消耗0.02gH₂时，b极周围会产生0.02gH₂

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，负极氢气失电子发生氧化反应，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，正极反应为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；氢氧燃料电池作外接电源，电解卤水，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，据此分析解答．

解答 解：A．氢氧燃料电池中，正极上放电的是氧气，在酸性电解质环境下，电极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，故A错误；
B．还原性强的离子在阳极先放电，因为还原性：Br^-＞Cl^-，所以电解时a电极周围首先放电的是Br^-而不是Cl^-，电极反应为：2Br^--2e^-=Br₂↑，故B错误；
C．电子在导线中移动，不能在溶液中移动，则电子流动路径是：负极→外电路→阴，阳极→正极，故C错误；
D．燃料电池和电解池中转移的电子数是相等的，当电池中消耗0.02gH₂，根据电极反应H₂-2e^-=2H⁺可知转移电子0.02mol，b极的电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，转移电子0.02mol，会产生0.02gH₂，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了原电池和电解池的工作原理，为高频考点，明确离子的放电顺序是解题关键，易错选项是C，注意电子不进入电解质溶液，题目难度不大．