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18.用酸性氢氧燃料电池(甲池)为电源进行电解的实验装置(乙池,一定条件下可实现有机物的电化学储氢)如图所示.甲池中C为含苯的物质的量分数为10%的混合气体,D为l0mol混合气体其中苯的物质的量分数为24%(杂质不参与反应),E为标准状况下2.8mol气体(忽略水蒸汽),下列说法正确的是(  )
A.甲池中A处通入H2,E处有O2放出B.甲池中H+由F极移向G极
C.乙池中阴极区只有苯被还原D.导线中共传导11.2mol电子

分析 甲池装置是氢氧燃料电池,所以是原电池,原电池放电时,燃料失电子发生氧化反应,所以投放燃料的电极为负极,投放氧气的电极为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,由于电解质溶液呈酸性,负极反应为:H2-2e-═2H+,正极反应为:O2+4e-+4H+═2H2O;该实验的目的是储氢,所以阴极上发生的反应为生产目标产物,阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷,电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,电极反应式为:4OH--4e-═2H2O+O2↑,所以G为负极,通入氢气,F为正极通入氧气,据此分析.

解答 解:A、阴极上发生的反应为生产目标产物,阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷,电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,电极反应式为:4OH--4e-═2H2O+O2↑,所以G为负极,即B通入氢气,E处产生氧气,故A错误;
B、甲池装置是氢氧燃料电池,H+由负极移向正极,即由G极移向F极,故B错误;
C、若参加反应的苯有10mol×24%-10mol×10%=1.4mol,乙池中阴极区苯放电的电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12,1.4mol苯反应转移电子物质的量为1.4mol×6=8.4mol,所以乙池中阴极区不只有苯被还原,故C错误;
D、生成2.8mol氧气,据电极反应式4OH--4e-═2H2O+O2↑可知,转移电子物质的量为2.8mol×4=11.2mol,故D正确;
故选D.

点评 本题考查了氢氧燃料电池和电解池的相关知识,注意分析各电极反应,题目难度较大.

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