Question

【题目】目前比较热门的Al－H2O2电池，其电池总反应为2Al＋=＋OH－＋H2O。现以AlH2O2电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(装置2中隔膜仅阻止气体通过，b、c、d均为惰性电极)。下列说法正确的是

A.装置1中Na+移向电极b,装置2中的隔膜可以换成质子交换膜

B.电极c的电极反应式：CO(NH2)2-6e－+8OH－=CO32－+N2↑+6H2O

C.电解时，电流的流动路径：Al极→导线→d极→电解质溶液→c极→导线→b极

D.通电5 min后，若Al电极的质量减轻5.4g，则产生H2的体积为4.48L(标准状况)

Answer 1

【答案】B

【解析】

H2O2-Al燃料电池工作时，Al失去电子、被氧化、为负极，H2O2得到电子、被还原、为正极，原电池内电路中阳离子移向正极、阴离子移向负极。电解池中，c与原电池的正极相接，为阳极，d与原电池的负极相接，为阴极，电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液时，阳极[CO（NH2）2]中氮元素化合价由-3价变为0价、发生氧化反应生成氮气，阴极的氢离子化合价由+1价变为0价、发生还原反应生成氢气，电流方向为b→c→d→a，因电子不在水溶液中传导，电子流向：Al极→导线→d极，c极→导线→b极。

A．装置1是原电池，原电池内电路中阳离子移向正极、阴离子移向负极，即Na＋移向正极电极b；电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液时，装置2中的隔膜不可以换成质子交换膜，故A错误；

B．电极c为阳极，碱性条件下，[CO(NH2)2]在阳极失去电子生成氮气和CO32－，所以电极反应式为CO(NH2)2-6e－+8OH－=CO32－+N2↑+6H2O，故B正确；

C．电子从原电池负极→电解池阴极，从电解池阳极→原电池正极，因电子不在水溶液中传导，即Al极→导线→d极，c极→导线→b极，故C错误；

D. 每消耗2.7g Al，则转移0.3mol电子，电解池中阴极氢离子由+1价变为0价，可生成0.15mol氢气。通电5 min后，若Al电极的质量减轻5.4g，理论上产生气体体积为0.15mol×2×22.4L·mol－1=6.72L（标准状况下），故D错误；

故选B。