Question

13．某模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示，该装置能将H₂O和CO₂转化为O₂和燃料（C₃H₈O）．下列说法错误的是（　　）

• A． 该装置工作时，H⁺从b极区向a极区迁移
• B． 每生成1molO₂，有44gCO₂被还原
• C． a电极的反应式为3CO₂+18H⁺+18e^-═C₃H₈O+5H₂O
• D． C₃H₈O和O₂形成燃料电池以氢氧化钠作为电解质溶液的负极反应式：C₃H₈O-18e^-+24OH^-═3CO₃^2-+16H₂O

Answer 1

分析 A、与电源正极相连的是电解池的阳极，负极相连的是电解池的阴极，a与电源负极相连，所以a是阴极，而电解池中氢离子向阴极移动；
B、电池总的方程式为：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，由此分析解答；
C、a与电源负极相连，所以a是负极阴极，电极反应式为：3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O；
D、负极是C₃H₈O发生氧化反应碱性条件下生成碳酸根离子．

解答 解：A、a与电源负极相连，所以a是阴极，而电解池中氢离子向阴极移动，所以H⁺从阳极b极区向阴极a极区迁移，故A正确；
C、电池总的方程式为：6CO₂+8H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2C₃H₈O+9O₂，即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，也就是1mol的氧气，阴极有$\frac{2}{3}$mol的二氧化碳被还原，所以被还原的二氧化碳为29.3g，故B错误；
C、a与电源负极相连，所以a是阴极，发生还原反应，电极反应式为：3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O，故C正确；
D、负极是C₃H₈O发生氧化反应碱性条件下生成碳酸根离子，所以负极的电极反应式：C₃H₈O-18e^-+24OH^-═3CO₃^2-+16H₂O，故D正确．
故选B．

点评 本题考查电化学的相关知识，学生要清楚电解池的反应原理，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，以及离子的移动方向就可以迅速解题了，比较容易．