Question

【题目】利用CH4燃料电池电解制备Ca（H2PO4）2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法不正确的是（ ）

A.a极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O

B.A膜和C膜均为阴离子交换膜

C.可用铁电极替换阴极的石墨电极

D.a极上通入标况下2.24L甲烷，阳极室Ca2+减少0.4mol

Answer 1

【答案】B

【解析】

根据题干信息，左侧为原电池，右侧为电解池，a极为原电池的负极，电极反应式CH4 -8e-+4O2-=CO2+2H2O，b极为正极，电极反应式O2+4e-=2O2-，阳极室的电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，阳极室的Ca2+通过A膜（阳离子交换膜）进入产品室，阴极室的电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极不参与反应，可以用铁电极替换石墨电极，原料室的Na+通过C膜（阳离子交换膜）进入阴极室，原料室的H2PO4-通过B膜（阴离子交换膜）进入产品室，在产品室中制得产品Ca(H2PO4)2，据此分析解答。

A．由上述分析知，a极为负极，负极上甲烷发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，A选项正确；

B．根据上述分析可知，A膜、C膜均为阳离子交换膜，B选项错误；

C．阴极电极不参与反应，可用铁替换阴极的石墨电极，C选项正确；

D．a极上通入2.24 L（标准状况下）甲烷，转移电子0.8mol，根据e-守恒，阳极室中Cl-失去的电子也为0.8mol，所以消耗的Cl-0.8mol，即负电荷减少0.8mol，所以阳极室中带正电荷的0.4molCa2+移向产品室，即Ca2+减少0.4mol，D选项正确；

答案选B。