Question

15．将氯碱工业与燃料电池联合能够有效降低能源消耗，如图是该工艺的图示（电源及电极未标出），则下列说法错误的是（　　）

• A． 装置I为电解池，装置II为原电池
• B． 物质X为氯气，物质Y为氢气
• C． A膜为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜
• D． 装置Ⅰ中，m小于n，装置II中a等于1

Answer 1

分析 装置I由氯化钠溶液得到氢氧化钠，为电解食盐水，X为氯气，Y为氢气，装置Ⅱ为燃料电池，电解池浓氯化钠溶液得到稀氯化钠溶液，则A膜为阳离子交换膜，钠离子进入阴极，装置Ⅱ为燃料电池，负极发生Cl₂+2e^-=2Cl^-，正极发生H₂-2e^-=2H⁺，H⁺从负极经阳离子膜移动到正极，左侧盐酸浓度增大，B膜为阳离子交换膜，以此解答该题．

解答 解：A．装置I由氯化钠溶液得到氢氧化钠，为电解食盐水，X为氯气，Y为氢气，装置Ⅱ为燃料电池，故A正确；
B．可知装置I左侧为阳极，右侧为阴极，则物质X为氯气，物质Y为氢气，故B正确；
C．电解池浓氯化钠溶液得到稀氯化钠溶液，则A膜为阳离子交换膜，钠离子进入阴极，装置Ⅱ为燃料电池，负极发生Cl₂+2e^-=2Cl^-，正极发生H₂-2e^-=2H⁺，H⁺从负极经阳离子膜移动到正极，左侧盐酸浓度增大，B膜为阳离子交换膜，故C错误；
D．装置Ⅰ中，钠离子进入阴极，氢氧化钠浓度增大，m小于n，装置II中a等于1，氯离子浓度不变，则盐酸浓度不变，故D正确．
故选C．

点评 本题考查电解原理与原电池应用，关键是从电解质溶液判断I为电解池、Ⅱ为燃料电池，理解掌握原电池与电解工作原理，题目难度中等．