Question

氯堿工業(yè)是一種高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將燃料電池與電解池組合的新工藝可節(jié)能30%以上，如圖是該工藝圖示（電極未標(biāo)出）．下列說法正確的是（　　）

• A、X為H₂，Y為Cl₂
• B、A池為電解池，且m＜n
• C、B池為燃料電池，且b＜a
• D、該工藝優(yōu)點(diǎn)是燃料電池提供電能且能提高燒堿產(chǎn)品的濃度

Answer 1

分析：根據(jù)圖片知，B裝置中通入空氣和Y，空氣作氧化劑，且整個(gè)裝置是原電池和電解池組合的裝置，B能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以B是原電池，則A是電解池；
燃料電池中氫氣是燃料，在負(fù)極上投放，空氣是氧化劑，在正極上投放，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電解池中，電解氯化鈉溶液時(shí)，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)得到氫氧化鈉．

解答：解：根據(jù)圖片知，B裝置中通入空氣和Y，空氣作氧化劑，且整個(gè)裝置是原電池和電解池組合的裝置，B能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以B是原電池，則A是電解池；
A．通過以上分析知，A是電解池，B是原電池，原電池中燃料是氫氣，所以Y是氫氣，則X是氯氣，故A錯(cuò)誤；
B．A是電解池，電解氯化鈉過程中，氯化鈉溶液被電解時(shí)生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉，所以導(dǎo)致溶液中氯化鈉濃度降低，所以m＞n，故B錯(cuò)誤；
C．B是燃料電池，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，導(dǎo)致正極區(qū)域氫氧化鈉濃度增大，所以a＜b，故C錯(cuò)誤；
D．B裝置是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，屬于原電池，且正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，導(dǎo)致正極區(qū)域氫氧化鈉濃度增大，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池和電解質(zhì)原理，從電極上的電極反應(yīng)來分析解答，明確燃料電池原料是解本題的關(guān)鍵，難度不大．