Question

【題目】利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2PO4)2并得到副產物NaOH、H2、Cl2，裝置如圖所示。下列說法不正確的是

A.a極反應：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O

B.A、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子交換膜，

C.可用鐵電極替換陰極的石墨電極

D.a極上通入2.24L甲烷，陽極室Ca2+減少0.2mol

Answer 1

【答案】D

【解析】

左邊裝置為甲烷燃料電池裝置，a極為負極，電極反應為：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，b極為正極，電極反應為：O2+4e-=2O2-；

右邊裝置為電解池裝置，與b極相連的石墨為陽極，陽極發生的反應為：2Cl--2e－=Cl2↑，Ca2+通過A膜向產品室移動；與a極相連的石墨為陰極，陰極發生的反應為：2H2O+2e－=2OH-+H2↑，原料室的Na+通過C膜向陰極室移動，H2PO4-通過B膜向產品室移動，Ca2+和H2PO4-在產品室得Ca(H2PO4)2，據此解答。

A．由分析可知，a極為負極，電極反應為：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，A正確；

B．Ca2+通過A膜向產品室移動，原料室的Na+通過C膜向陰極室移動，H2PO4-通過B膜向產品室移動，所以，A、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子交換膜，B正確；

C．用Fe電極替換陰極的石墨后，陰極的反應不變，故可用鐵電極替換陰極的石墨電極，C正確；

D．未說明是否處于標準狀況，則無法根據2.24L甲烷計算，D錯誤。

答案選D。