Question

2．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． 燃料电池工作时，正极反应为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• B． 此装置用于铁表面镀铜时，a为铁b为Cu，工作一段时间要使右池溶液复原可加入适量的CuO
• C． a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出
• D． 若a、b两极均为石墨时，在相同条件下，a极产生的气体与电池中消耗的H₂体积相同

Answer 1

分析 左边装置是氢氧燃料电池，所以是原电池，原电池放电时，燃料失电子发生氧化反应，所以投放燃料氢气的电极为负极，投放氧化剂氧气的电极为正极，正极上氧化剂得电子发生还原反应，由于电解质溶液呈酸性，正极反应为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；右边装置有外接电源，所以是电解池，连接负极的b电极是阴极，连接正极的a电极是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应，结合电解反应解答．

解答 解：A．因该燃料电池是在酸性电解质中工作，所以正极反应为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故A错误；
B．若要实现铁上镀铜，镀层金属应为电解池的阳极，则a极是铜，b极是铁，故B错误；
C．a与电池正极相连，a为电解池阳极，b与电池的负极相连，b为电解池阴极，则a极是粗铜，b极是纯铜时，a极的Cu溶解，b极上析出Cu，故C正确；
D．a、b两极均是石墨时，电解CuSO₄溶液时，a极产生的气体为O₂，产生1molO₂需4mol电子，所以需要燃料电池的2molH₂，二者的体积并不相等，故D错误；
故选C．

点评 本题考查原电池和电解池的知识，题目难度中等，解答此种类型的题目的关键是能把握电化学原理，能正确书写电极反应式．