Question

1．氧電化學傳感器可用于測定O₂含量，下圖為某種氧電化學傳感器的原理示意圖，已知在測定O₂含量過程中，電解質溶液的質量保持不變，一段時間內，若通過傳感器的待測氣體為aL（標準狀況），某電極增重了bg．下列說法正確的是（　�。�

• A． Pt電極上發(fā)生氧化反應
• B． Pt上發(fā)生的電極反應式為4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O
• C． 反應過程中轉移OH^-的物質的量為0.25bmol
• D． 待測氣體中氧氣的體積分數(shù)為0.7$\frac{a}$

Answer 1

分析 通入氧氣的一極為正極，得電子發(fā)生還原反應，電極方程式為O₂+2H₂O^-+4e^-═4OH^-，Pb電極為負極，失去電子發(fā)生氧化反應，電極方程式為2Pb+4OH^--4e^-═2PbO+2H₂O，根據(jù)電極方程式和增重的質量計算轉移氫氧根離子的數(shù)目及氧氣的量，從而計算氧氣的體積分數(shù)．

解答 解：根據(jù)裝置圖分析可知，該池為原電池，通入氧氣的一極為正極，Pb電極為負極，
A．Pt電極通氧氣，為正極，發(fā)生還原反應，故A錯誤；
B．通入氧氣的一極為正極，得電子發(fā)生還原反應，電極方程式為O₂+2H₂O^-+4e^-═4OH^-，故B錯誤；
C．Pb電極為負極，失去電子發(fā)生氧化反應，電極方程式為2Pb+4OH^--4e^-═2PbO+2H₂O，結合4mol氫氧根離子，電極質量增重32g，該電極增重的質量為bg，則轉移OH^-的物質的量為0.125bmol，故C錯誤；
D．根據(jù)C的分析可知，轉移電子物質的量為0.125bmol，由電極方程式為O₂+2H₂O^-+4e^-═4OH^-，消耗氧氣的體積為$\frac{22.4×0.125b}{4}L$=0.7bL，故氧氣的體積分數(shù)為$\frac{0.7b}{a}$，故D正確．
故選D．

點評 本題考查原電池知識，注意把握原電池的工作原理，本題解答的關鍵是根據(jù)得失電子確定電源的兩極和反應方程式，根據(jù)得失電子數(shù)目相等進行計算，注意體會答題思路，難度中等．