Question

2．某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該裝置能將H₂O和CO₂轉(zhuǎn)化為O₂和燃料（C₃H₈O）．下列說法正確的是（　　）

• A． 該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能
• B． b電極的反應(yīng)為：2H₂O-4e^-═O₂↑+4H⁺
• C． 每生成1 mol O₂，有44 g CO₂被還原
• D． a電極的反應(yīng)為：3CO₂+18H⁺-18e^-=C₃H₈O+5H₂O

Answer 1

分析 根據(jù)圖知，電解時(shí)a是陰極、b是陽(yáng)極，a電極上CO₂得電子生成C₃H₈O，陽(yáng)極上水失電子生成O₂和H⁺，電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，
A．該裝置有外接電源，屬于電解池；
B．電解時(shí)，陽(yáng)極上水失電子生成O₂和H⁺；
C．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算被還原CO₂質(zhì)量；
D．陰極上CO₂得電子生成C₃H₈O．

解答 解：根據(jù)圖知，電解時(shí)a是陰極、b是陽(yáng)極，a電極上CO₂得電子生成C₃H₈O，陽(yáng)極上水失電子生成O₂和H⁺，電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，
A．該裝置有外接電源，屬于電解池，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，故A錯(cuò)誤；
B．電解時(shí)，陽(yáng)極上水失電子生成O₂和H⁺，電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，故B正確；
C．每生成1molO₂，轉(zhuǎn)移電子4mol，被還原m（CO₂）=$\frac{4mol}{4-（-2）}$×44g/mol=29.3g，故C錯(cuò)誤；
D．陰極上CO₂得電子生成C₃H₈O，電極反應(yīng)式為3CO₂+18H⁺+18e^-=C₃H₈O+5H₂O，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，為高頻考點(diǎn)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，易錯(cuò)選項(xiàng)是C，注意C₃H₈O中C元素化合價(jià)的計(jì)算方法，題目難度不大．