题目内容
2．
乙醛酸（HOOC-CHO）是有机合成的重要中间体．某同学组装了下图所示的电化学装置，电极材料Ⅰ～Ⅳ均为石墨，左池为氢氧燃料电池，右池为用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，关闭K后，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸．下列说法不正确的是（ ）| A． | 电极Ⅱ上的电极反应式：O2+4e-+2H2O═4OH- | |
| B． | 电极Ⅳ上的电极反应式：HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O | |
| C． | 乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸的化学方程式：Cl2+OHC-CHO+H2O=2HCl+HOOC-CHO | |
| D． | 若有2 mol H+ 通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为1 mol |
分析 左池为氢氧燃料电池，右池为用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，关闭K后，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸，即电极Ⅲ的产物是氯气，发生反应：Cl2+OHC-CHO+H2O=2HCl+HOOC-CHO，所以电极Ⅲ是阳极，所以电极Ⅱ是燃料电池的正极，电极Ⅰ负极，根据电极反应式结合电子守恒进行计算即可．
解答 解：左池为氢氧燃料电池，右池为用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，关闭K后，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸，即电极Ⅲ的产物是氯气，发生反应：Cl2+OHC-CHO+H2O=2HCl+HOOC-CHO，所以电极Ⅲ是阳极，所以电极Ⅱ是燃料电池的正极，电极Ⅰ负极，
A、电极Ⅲ是阳极，所以电极Ⅱ是燃料电池的正极，电极Ⅰ负极，左池为氢氧燃料电池，碱性环境下，电极Ⅱ正极上的电极反应式：O2+4e-+2H2O═4OH-，故A正确；
B、电极Ⅲ是阳极，电极Ⅳ是阴极，两极上都产生乙醛酸，所以Ⅳ电极上发生反应的电极反应式：HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O，故B正确；
C、电极Ⅲ是阳极，产生氯气，乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸的化学方程式：Cl2+OHC-CHO+H2O=2HCl+HOOC-CHO，故C正确；
D、2mol H+通过质子交换膜，则电池中转移2mol电子，根据电极方程式HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O，可知生成1mol乙醛酸，由于两极均有乙醛酸生成所以生成的乙醛酸为2mol，故D错误．
故选D．
点评 本题考查了电解池原理的分析应用，把握电解池原理以及电解过程中电子守恒的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
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