Question

13．用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变，且用惰性电极，下列说法不正确的是（　　）

• A． 当电池负极消耗m g气体时，电解池阴极同时有m g气体生成
• B． 电池的正极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• C． 电解后c（Na₂CO₃）不变，且溶液中有晶体析出
• D． 电池中c（KOH）不变；电解池中溶液pH变大

Answer 1

分析 该燃料电池为碱性电池，电池的正极反应为：O₂+2H₂0+4e^-═4OH^-，负极反应为H₂-2e^-+2OH^-═H₂O，电解饱和碳酸钠溶液阴极发生的反应为：2H⁺+2e^-═H₂↑，阳极反应为：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂0，以此回答各电极的变化．

解答 解：A．电池负极反应为：H₂-2e^-+2OH^-═H₂O，当负极消耗mg气体时，转移的电子的物质的量为 $\frac{m}{2}$mol×2=mmol，电解池阳极得电子为 m mol，阴极发生的反应为：2H⁺+2e^-═H₂↑，阴极生成气体的质量为$\frac{m}{2}$×2=mg，故A正确；
B．该燃料电池为碱性电池，电池的正极反应为：O₂+2H₂0+4e^-═4OH^-，故B正确；
C．电解后，由于电解了水，水的质量减小，碳酸钠为饱和溶液，所以会析出碳酸钠晶体，但是c（Na₂CO₃）不变，故C正确；
D．燃料电池的总反应为O₂+2H₂═2H₂0，溶质的物质的量不变，但溶液的体积增大，所以原电池中c（KOH）减小，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，注意电极方程式的书写，根据所学知识完成即可，本题难度中等．