Question

1．图1为甲烷和O₂构成的燃料电池示意图，电解质为KOH溶液，图2为电解AlCl₃溶液的装置，电极材料均为石墨．用该装置进行实验，反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀．下列说法正确的是（　　）

• A． 图1中电解质溶液的pH增大
• B． 图2中电解AlCl₃溶液的总反应为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-
• C． A处通入的气体为CH₄，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O
• D． 电解池中Cl^-向x极移动

Answer 1

分析 由图知，图1是原电池，图2是电解池，原电池中投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极；电解池中阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电．
反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀，说明X电极上氢离子放电，X电极附近生成氢氧根离子，所以X电极是阴极，Y电极是阳极，则a负极，b是正极．
A、根据电解质溶液中氢离子浓度或氢氧根离子浓度变化判断PH值的变化．
B、根据溶液中发生的化学反应写出电池反应式．
C、先判断原电池中正负极，再写出相应的电极反应式．
D、电解池中，溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动．

解答 解：A、原电池中，负极：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃ ^2-+7H₂O，正极：2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-，总方程式：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，溶液由碱变成盐溶液，所以溶液的PH值变小，故A错误．
B、电解池中电池反应式为2AlCl₃+6H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$3Cl₂↑+3H₂↑+2Al（OH）₃↓，故B错误．
C、反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀，说明X电极上氢离子放电，X电极附近生成氢氧根离子，所以X电极是阴极，Y电极是阳极，则a负极，b是正极，负极上是燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，故C正确．
D、反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀，说明X电极上氢离子放电，X电极附近生成氢氧根离子，所以X电极是阴极，Y电极是阳极，则a负极，b是正极，电解池中，溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，所以电解池中Cl^-向y极移动，故D错误．
故选C．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，难度不大，注意电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性，明确原电池中阴阳离子的移动方向，此点是易错点．