Question

15．载人空间站的生态系统中．要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气．某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置的总反应为2CO₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2CO+O₂．下列判断错误的是（　　）

• A． 该装置的阴极反应式是2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-
• B． 该装置的阳极反应式是4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
• C． 每处理44 g CO₂，可得到22.4 LCO 和11.2L O₂
• D． 反应结束后电解池溶液的pH保待不变

Answer 1

分析 A．电解池阴极发生的反应为物质得到电子，发生还原反应，CO₂被转化为CO；
B．电解池阳极发生的反应为物质失去电子，发生氧化反应，根据阴极产物判断放电离子；
C．根据总反应方程式计算；
D．根据总反应方程式分析电解前后溶液中的物质变化对pH的影响．

解答 解：A．电解池阴极发生的反应为物质得到电子，发生还原反应，CO₂被转化为CO，则该装置的阴极反应式是2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-，故A正确；
B．电解池阳极发生的反应为物质失去电子，发生氧化反应，阴极产生OH^-，阴离子向阳极移动，在阳极放电，则该装置的阳极反应式是4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故B正确；
C．总反应为2CO₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2CO+O₂，每处理44 g CO₂，即1molCO₂，产生1molCO和0.5molO₂，标况下体积分别为22.4L和11.2L，未说明标况，故C错误；
D．阴极产生的OH^-完全在阳极放电被消耗，则反应结束后电解池溶液的pH保待不变，故D正确．
故选C．

点评 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．