Question

20．以H₂、O₂、熔融鹽Na₂CO₃組成燃料電池，采用電解法制備Fe（OH）₂，裝置如圖所示，其中P端通入CO₂．通電一段時(shí)間后，右側(cè)玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不變色．則下列說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． X、Y兩端都必須用鐵作電極
• B． 不可以用NaOH溶液作為電解液
• C． 陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-
• D． X端為電解池的陽(yáng)極

Answer 1

分析 左邊裝置是原電池，通入氫氣的電極I是負(fù)極、通入氧氣的電極II是正極，負(fù)極反應(yīng)式為H₂-2e^-+CO₃^2-═CO₂+H₂O，正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-，右邊裝置是電解池，X是陰極、Y是陽(yáng)極，陰極反應(yīng)式為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-、陽(yáng)極反應(yīng)式為Fe-2e^-+2OH^-=Fe（OH）₂↓，據(jù)此分析解答．

解答 解：左邊裝置是原電池，通入氫氣的電極I是負(fù)極、通入氧氣的電極II是正極，負(fù)極反應(yīng)式為H₂-2e^-+CO₃^2-═CO₂+H₂O，正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-，右邊裝置是電解池，X是陰極、Y是陽(yáng)極，陰極反應(yīng)式為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-、陽(yáng)極反應(yīng)式為Fe-2e^-+2OH^-=Fe（OH）₂↓，
A．X、Y兩端，陽(yáng)極X必須是鐵電極，Y電極不需要一定用鐵作電極，可以用石墨電極，故A錯(cuò)誤；
B．電解過(guò)程是陰極上氫離子放電得到溶液中的氫氧根離子交換亞鐵離子生成氫氧化亞鐵，所以可以用NaOH溶液作為電解液，故B錯(cuò)誤；
C．陰極發(fā)生的反應(yīng)是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣，堿溶液中電極反應(yīng)：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故C正確；
D．X連接原電池負(fù)極，所以是電解池陰極，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池原理，正確判斷原電池正負(fù)極及電解池陰陽(yáng)極是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，注意該原電池中電解質(zhì)是熔融碳酸鹽而不是酸或堿溶液，題目難度中等．