Question

如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），电池总反应为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜．下列说法正确的是（　　）

A．装置Ⅰ中b电极为负极，电极上发生的是氧化反应

B．装置Ⅰ中，电解质溶液中的阳离子移向a电极

C．电镀时，装置Ⅱ中阳极发生的电极反应式为4OH^--4e^-=H₂O+O₂↑

D．若完全反应后，装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷1.12L （标准状况下）

Answer 1

分析：通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜，则铁做阴极，铜作阳极，a是负极，b是正极，
A．通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极是正极；
B．原电池放电时，阳离子向正极移动；
C．电镀时，阳极上金属电极失电子发生氧化反应；
D．根据转移电子相等计算．

解答：解：通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜，则铁做阴极，铜作阳极，a是负极，b是正极，
A．b是正极，正极上通入氧化剂，正极上氧化剂得电子发生还原反应，故A错误；
B．原电池I放电时，阳离子向正极b移动，故B错误；
C．电镀时，阳极上金属电极失电子发生氧化反应，电极反应式为：Cu-2e^-=Cu ²⁺，故C错误；
D．串联电路中转移电子相等，II中阴极上铜离子放电生成铜，生成12.8g铜时转移电子的物质的量=

12.8g

64g/mol

×2=0.4mol，根据甲烷和转移电子的关系知，消耗甲烷的体积=

0.4mol

[4-(-4)]

×22.4L/mol=1.12L，故D正确；
故选D．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确原电池和电解质电极的判断、各个电极上发生的反应是解本题关键，易错选项是C，注意如果活泼金属作电解池阳极材料，则电解时阳极上金属材料失电子而不是电解质溶液中阴离子失电子，为易错点．