Question

1．氧电化学传感器可用于测定O₂含量，下图为某种氧电化学传感器的原理示意图，已知在测定O₂含量过程中，电解质溶液的质量保持不变，一段时间内，若通过传感器的待测气体为aL（标准状况），某电极增重了bg．下列说法正确的是（　　）

• A． Pt电极上发生氧化反应
• B． Pt上发生的电极反应式为4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O
• C． 反应过程中转移OH^-的物质的量为0.25bmol
• D． 待测气体中氧气的体积分数为0.7$\frac{b}{a}$

Answer 1

分析 通入氧气的一极为正极，得电子发生还原反应，电极方程式为O₂+2H₂O^-+4e^-═4OH^-，Pb电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极方程式为2Pb+4OH^--4e^-═2PbO+2H₂O，根据电极方程式和增重的质量计算转移氢氧根离子的数目及氧气的量，从而计算氧气的体积分数．

解答 解：根据装置图分析可知，该池为原电池，通入氧气的一极为正极，Pb电极为负极，
A．Pt电极通氧气，为正极，发生还原反应，故A错误；
B．通入氧气的一极为正极，得电子发生还原反应，电极方程式为O₂+2H₂O^-+4e^-═4OH^-，故B错误；
C．Pb电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极方程式为2Pb+4OH^--4e^-═2PbO+2H₂O，结合4mol氢氧根离子，电极质量增重32g，该电极增重的质量为bg，则转移OH^-的物质的量为0.125bmol，故C错误；
D．根据C的分析可知，转移电子物质的量为0.125bmol，由电极方程式为O₂+2H₂O^-+4e^-═4OH^-，消耗氧气的体积为$\frac{22.4×0.125b}{4}L$=0.7bL，故氧气的体积分数为$\frac{0.7b}{a}$，故D正确．
故选D．

点评 本题考查原电池知识，注意把握原电池的工作原理，本题解答的关键是根据得失电子确定电源的两极和反应方程式，根据得失电子数目相等进行计算，注意体会答题思路，难度中等．