Question

【題目】用新型甲醇燃料電池作電源電解硫酸銅溶液，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )

A.甲醇一極的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O= CO2↑+6H+

B.若a為粗鋼，b為精銅，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下224mL O2，則a極質(zhì)量減少1.28g

C.若a. b均為石墨，a極反應(yīng)為：2H2O-4e-= 4H+ +O2↑

D.若a為石墨，b為銅，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下224mLO2，則電解后CuSO4溶液的pH為1(忽略溶液體積變化)

Answer 1

【答案】B

【解析】

用新型甲醇燃料電池作電源電解硫酸銅溶液，在組合裝置中，燃料電池提供電能為原電池裝置，通入氧氣一極得電子發(fā)生還原，作正極，通入甲醇一極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極。電解池中，與電源正極先連的電極為陽(yáng)極，那么a電極是陽(yáng)極，b電極是陰極。

A. 根據(jù)分析，甲醇作負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在酸性電解液中，甲醇被氧化為CO2，化合物中碳元素化合價(jià)從-2上升到+4，故其電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O= CO2↑+6H+，A說(shuō)法正確；

B. 若a為粗鋼，b為精銅，粗銅作陽(yáng)極不考慮溶液中其他離子放電，粗銅（含銅、鋅、鐵、銀等雜質(zhì)）發(fā)生氧化會(huì)溶解，燃料電池中消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下224mL O2，氧氣的物質(zhì)的量0.1mol，電路中轉(zhuǎn)移電子0.04mol，則粗銅上轉(zhuǎn)移的電子0.04mol，a極由鋅、鐵、銅等金屬溶解，則a極減少的質(zhì)量不能確定，B說(shuō)法錯(cuò)誤；

C. 若a. b均為石墨為惰性電極，根據(jù)分析a極為陽(yáng)極，聚集陰離子SO42和水中的OH，水中OH失電子能力比SO42強(qiáng)，故OH放電失去電子發(fā)生氧化，a極反應(yīng)為：2H2O-4e- =4H+ +O2↑，C說(shuō)法正確；

D. 若a為石墨,b為銅，則陽(yáng)極為惰性電極，只考慮離子放電。陽(yáng)極區(qū)聚集的水中OH失電子能力比SO42強(qiáng)，則水中OH先放電發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣。陰極區(qū)Cu2+得電子能力比水中的H+強(qiáng)，則Cu2+先放電發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu。故電解池的總反應(yīng)為2Cu2++2H2O2Cu+ O2↑+4H+，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下224mLO2，n（O2）=0.01mol，根據(jù)關(guān)系式法O2~4e-~4H+，得n（H+）=0.04mol，溶液體積400mL，c（H+）=0.1mol·L-1，故pH為1，D說(shuō)法正確；

答案選B。