Question

4．某模擬“人工樹(shù)葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該裝置能將H₂O和CO₂轉(zhuǎn)化 為O₂和燃料（C₃H₈O）．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能
• B． 該裝置工作時(shí)，H⁺從b極區(qū)向a極區(qū)遷移
• C． 每生成1 mol O₂，有44 g CO₂被還原
• D． a 電極的反應(yīng)為：3CO₂+18H⁺-18e^-═C₃ H₈O+5 H₂ O

Answer 1

分析 A、該裝置是電解池裝置，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
B、與電源正極相連的是電解池的陽(yáng)極，負(fù)極相連的是電解池的陰極，a與電源負(fù)極相連，所以a是負(fù)極陰極，而電解池中氫離子向陰極移動(dòng)；
C、電池總的方程式為：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即生成9mol的氧氣，陰極有6mol的二氧化碳被還原，由此分析解答；
D、a與電源負(fù)極相連，所以a是負(fù)極陰極，電極反應(yīng)式為：3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O．

解答 解：A、該裝置是電解池裝置，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，所以該裝置將光能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯(cuò)誤；
B、a與電源負(fù)極相連，所以a是負(fù)極陰極，而電解池中氫離子向陰極移動(dòng)，所以H⁺從陽(yáng)極b極區(qū)向陰極a極區(qū)遷移，故B正確；
C、電池總的方程式為：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即生成9mol的氧氣，陰極有6mol的二氧化碳被還原，也就是1mol的氧氣，陰極有$\frac{2}{3}$mol的二氧化碳被還原，所以被還原的二氧化碳為29.3g，故C錯(cuò)誤；
D、a與電源負(fù)極相連，所以a是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電化學(xué)的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生要清楚電解池的反應(yīng)原理，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，以及離子的移動(dòng)方向就可以迅速解題了，比較容易．