Question

【題目】用新型甲醇燃料電池作電源電解硫酸銅溶液，下列有關說法不正確的是( )

A.甲醇一極的電極反應式為CH3OH-6e-+H2O= CO2↑+6H+

B.若a為粗鋼，b為精銅，消耗標準狀況下224mL O2，則a極質量減少1.28g

C.若a. b均為石墨，a極反應為：2H2O-4e-= 4H+ +O2↑

D.若a為石墨，b為銅，消耗標準狀況下224mLO2，則電解后CuSO4溶液的pH為1(忽略溶液體積變化)

Answer 1

【答案】B

【解析】

用新型甲醇燃料電池作電源電解硫酸銅溶液，在組合裝置中，燃料電池提供電能為原電池裝置，通入氧氣一極得電子發生還原，作正極，通入甲醇一極失電子發生氧化反應，作負極。電解池中，與電源正極先連的電極為陽極，那么a電極是陽極，b電極是陰極。

A. 根據分析，甲醇作負極失去電子發生氧化反應，在酸性電解液中，甲醇被氧化為CO2，化合物中碳元素化合價從-2上升到+4，故其電極反應式為CH3OH-6e-+H2O= CO2↑+6H+，A說法正確；

B. 若a為粗鋼，b為精銅，粗銅作陽極不考慮溶液中其他離子放電，粗銅（含銅、鋅、鐵、銀等雜質）發生氧化會溶解，燃料電池中消耗標準狀況下224mL O2，氧氣的物質的量0.1mol，電路中轉移電子0.04mol，則粗銅上轉移的電子0.04mol，a極由鋅、鐵、銅等金屬溶解，則a極減少的質量不能確定，B說法錯誤；

C. 若a. b均為石墨為惰性電極，根據分析a極為陽極，聚集陰離子SO42和水中的OH，水中OH失電子能力比SO42強，故OH放電失去電子發生氧化，a極反應為：2H2O-4e- =4H+ +O2↑，C說法正確；

D. 若a為石墨,b為銅，則陽極為惰性電極，只考慮離子放電。陽極區聚集的水中OH失電子能力比SO42強，則水中OH先放電發生氧化反應生成氧氣。陰極區Cu2+得電子能力比水中的H+強，則Cu2+先放電發生還原反應生成Cu。故電解池的總反應為2Cu2++2H2O2Cu+ O2↑+4H+，消耗標準狀況下224mLO2，n（O2）=0.01mol，根據關系式法O2~4e-~4H+，得n（H+）=0.04mol，溶液體積400mL，c（H+）=0.1mol·L-1，故pH為1，D說法正確；

答案選B。