Question

已知H₂O₂是一种弱酸，在强碱溶液中主要以HO₂^-形式存在．以Al-H₂O₂燃料电池电解尿素[CO（NH₂）₂]的碱性溶液制备氢气 （电解池中隔膜仅阻止气体通过，c、d均为惰性电极）．下列说法不正确的是（　　）

• A、燃料电池的总反应为：2Al+3HO₂^-=2AlO₂^-+OH^-+H₂O
• B、电极b是正极，且反应后该电极区pH增大
• C、电解过程中，电子的流向由a→b→c→d．
• D、电解时，Al消耗2.7g，则产生氮气标准状况下为1.12L

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：左池为原电池，右池为电解池，电池反应时，氮元素化合价由-3价变为0价，H元素化合价由+1价变为0价，所以生成氮气的电极是阳极，尿素被氧化生成氮气，电极方程式为CO（NH₂）₂+8OH-6e^-═CO₃^2-+N₂↑+6H₂O，生成氢气的电极是阴极，发生还原反应，电极方程式为2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，则a为负极，b为正极，c为阳极，d为阴极，以此解答该题．

解答： 解：A．Al-H₂O₂碱性燃料电池，铝为氧化生成AlO₂^-，H₂O₂被还原生成水，反应的总方程式为2Al+3HO₂^-=2AlO₂^-+OH^-+H₂O，故A正确；
B．电极b是正极，电极方程式为HO₂^-+2e^-+H₂O=3OH^-，反应后该电极区pH增大，故B正确；
C．电子只能流经导线，不能流经溶液，流向应为d→a，d→c，故C错误；
D．电解时，Al消耗2.7g，转移电子0.3mol，由电极方程式为CO（NH₂）₂+8OH-6e^-═CO₃^2-+N₂↑+6H₂O，可知生成0.05mol氮气，体积为1.12L，故D正确．
故选C．

点评：本题综合考查原电池和电解池知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握电极方程式的书写，为解答该题的关键，难度中等．