Question

3．用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na₂S0₄溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子（O^2-）在其间通过，其工作原理如图所示（c、d均为惰性电极）．下列有关说法正确的是（　　）

• A． 电路中电子流向为a→d→c→b
• B． 电极b为负极，电极反应式为O₂+4e^一=2O^2-
• C． 电解后烧杯中溶液pH增大
• D． 理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等

Answer 1

分析 根据图知，左边装置是原电池、右边装置是电解池，氢气失电子发生氧化反应则a是负极，所以b是正极、d是阴极、c是阳极，
A．工作时，电子从负极沿导线流向阴极、从阳极沿导线流向正极；
B．原电池中得电子的电极是正极；
C．电解过程中，阳极上生成氧气、阴极上生成氢气，所以相当于电解水，导致溶液中硫酸钠浓度增大，但溶液的pH不变；
D．根据转移电子守恒计算．

解答 解：根据图知，左边装置是原电池、右边装置是电解池，氢气失电子发生氧化反应则a是负极，所以b是正极、d是阴极、c是阳极，
A．工作时，电子从负极沿导线流向阴极、从阳极沿导线流向正极，即电子流向为a→d、c→b，电子不进入电解质溶液，故A错误；
B．原电池中得电子的电极是正极，b为正极，故B错误；
C．电解过程中，阳极上生成氧气、阴极上生成氢气，所以相当于电解水，导致溶液中硫酸钠浓度增大，硫酸钠是强酸强碱盐，其溶液呈中性，电解后溶质不变则溶液的pH不变，故C错误；
D．根据转移电子守恒知，正极上得到的电子等于阳极上失去的电子，所以理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等，故D正确；
故选D．

点评 本题考查化学电源新型电池及电解原理，为高频考点，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，注意：电子不进入电解质溶液中，电解质溶液中阴阳离子定向移动形成电流，易错选项是A．