Question

用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示，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、在溶液中SO₄^2-往b极移动
• C、若a、b极都是石墨，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H₂体积相等
• D、若a极是铜，b极是铁时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

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，所以投放燃料的电极为负极，投放氧化剂的电极为正极，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．电解时，阴离子向阳极移动，即向a极移动，故B错误；
C．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C错误；
D．a极是粗铜，b极是铁时，电解时，a极为阳极，铜被氧化，逐渐溶解，b极上有铜析出，故D正确．
故选D．

点评：本题考查原电池和电解池知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度中等，易错点为A，注意电解质的酸碱性，为解答该题的关键．