Question

用某氢氧燃料电池（用氢氧化钾水溶液为电解质溶液）电解饱和亚硫酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极．下列说法正确的是（　　）

A．当燃料电池正极消耗mg气体时，电解池阴极同时有mg气体生成

B．电解池的阳极反应式为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O

C．电解池中溶液pH变小

D．燃料电池中溶液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^-═2H⁺，或H₂+2e^-+2OH^-═H₂O，电解Na₂SO₃水溶液阳极发生的反应为：SO₃ ^2--2e^-+H₂O=SO₄ ^2-+2H⁺，阴极反应为：2H⁺+2e^-═H₂↑，以此回答各电极的变化．

解答：解：A、正极反应为：O₂+2H₂0+4e^-═4OH^-，当正极消耗mg气体时，转移的电子的物质的量为

m

32

mol×4=

m

8

mol，电解池阴极得电子为

m

8

mol，阴极反应为：2H⁺+2e^-═H₂↑，阴极生成气体的质量为

m

8

mol×2g/mol=

m

4

g，故A错误；
B、电解Na₂SO₃水溶液阳极发生氧化反应，电极反应为：SO₃ ^2--2e^-+H₂O=SO₄ ^2-+2H⁺，故B错误；
C、电解亚硫酸钠溶液时，溶质由亚硫酸钠变成硫酸钠，亚硫酸钠溶液呈碱性，硫酸钠溶液呈中性，所以电解过程中溶液的pH变小，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C．

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，易错选项是B，注意电解亚硫酸钠溶液时，阳极上亚硫酸根离子放电而不是氢氧根离子放电，为易错点．