题目内容

用酸性氢氧燃料电池(乙池)为电源进行电解的实验装置(甲池,一定条件下可实现有机物的电化学储氢)如下图所示.甲池中A为含苯的物质的量分数为10%的混合气体,B为10mol混合气体其中苯的物质的量分数为24%,C为标准状况下2.8mol气体(忽略水蒸汽),下列说法不正确的是(  )
A、乙池中溶液的pH变大
B、E处通入H2,C处有O2放出
C、甲池中阴极区只有苯被还原
D、导线中共传导11.2mol电子
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:乙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E为负极,通入氢气,D为正极通入氧气,据此分析.
解答: 解:A、乙池装置是氢氧燃料电池,总反应方程式为:2H2+O2═2H2O,生成水电子酸性溶液被稀释,pH增大,故A正确;
B、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E为负极,通入氢气,C处产生氧气,故B正确;
C、若参加反应的苯有10mol×24%-10mol×10%=1.4mol,甲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,所以甲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C.
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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