Question

已知NaOH+H₂O₂=H₂O+NaHO₂．现用H₂O₂-Al燃料电池电解尿素[CO（NH₂）₂]和KOH的混合溶液制备氢气 （c、d均为惰性电极，电解池中隔膜仅阻止气体通过）．下来说法不正确的是（　　）

• A、燃料电池总反应为：3HO₂^-+2Al=OH^-+2AlO₂^-+H₂O
• B、电极b是正极，且反应后该电极区pH增大
• C、每消耗27g Al，理论上产生11.2L（标准状况下）氮气
• D、反应时，电子的流向为：a→b→c→d．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：电解时，电池反应时中，氮元素化合价由-3价变为0价，H元素化合价由+1价变为0价，所以生成氮气的电极是阳极，生成氢气的电极是阴极，则a是负极、b为正极，
H₂O₂-Al燃料电池工作时，Al为负极被氧化，H₂O₂为正极被还原，以此解答该题．

解答： 解：A．H₂O₂-Al电池中电解池溶液呈碱性，HO₂^-被还原生成水，Al被氧化生成AlO₂^-，电池总反应为3HO₂^-+2Al=OH^-+2AlO₂^-+H₂O，故A正确；
B．c生成氮气，说明尿素被氧化，则b为正极，正极方程式为3HO₂^-+6e^-+3H₂O=9OH^-，反应后该电极区pH增大，故B正确；
C．每消耗27g Al，则转移3mol电子，电解池阳极中氮元素化合价由-3价变为0价，在可生成0.5mol氮气，理论上产生气体体积为11.2L（标准状况下），故C正确；
D．电子从原电池负极→电解池阴极，从电解池阳极→原电池正极，即a→d，c→b．故D错误．
故选D．

点评：本题综合考查原电池以及电解原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，明确元素化合价变化是解本题关键，根据元素化合价变化与阴阳极的关系来分析解答，难度中等．