Question

3．用二甲醚燃料电池做电源，用惰性电极电解饱和K₂SO₄溶液可制取H₂SO₄和KOH，实验装置如图所示：

下列说法错误的是（　　）

• A． Y为KOH
• B． A口导出的物质为H₂SO₄
• C． 二甲醚燃料电池的负极反应式为CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-═2CO₂+12H⁺
• D． 若燃料电池通入CH₃OCH₃（g）的速率为0.1mol/min，2min时，理论上C口收集到气体的体积为26.88L

Answer 1

分析 用二甲醚燃料电池做电源，用惰性电极电解饱和K₂SO₄溶液可制取H₂SO₄和KOH，根据电解原理，在电解池的阴极上产生氢气，得到氢氧化钾，在阳极上产生氧气，得到硫酸溶液，根据燃料电池和电解池的工作原理来回答．

解答 解：通入二甲醚的电极是原电池的负极，通入氧气的电极是原电池的正极，所以电解池的右端是阴极，电解池的左端是阳极，
A、在电解池的阴极产生的是氢气，即D处产生氢气，该电极附近碱性增强，Y为KOH，故A正确；
B、在电解池的阳极产生的是阳气，即A处产生氧气，该电极附近酸性增强，A口导出的物质为H₂SO₄，故B正确；
C、通入二甲醚的电极是原电池的负极，负极反应式为CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-═2CO₂+12H⁺，故C正确；
D、若燃料电池通入CH₃OCH₃（g）的速率为0.1mol/min，2min时CH₃OCH₃（g）的物质的量是0.2mol，根据负极反应式为CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-═2CO₂+12H⁺，转移电子是2.4mol，C口收集到气体是氢气，产生氢气是1.2mol，标况下的体积为1.2mol×22.4L/mol=26.88L，故D错误．
故选D．

点评 本题考查燃料电池和电解池的工作原理应用以及电极反应的书写和计算知识，注意知识的迁移应用是关键，难度中等．