Question

11．“天宮一號(hào)”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池（RFC），RFC是一種將太陽能電池電解水技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池．下圖為RFC工作原理示意圖（隔膜為質(zhì)子選擇性透過膜），下列說法中正確的是（　　）

• A． c極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O
• B． 當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，b極產(chǎn)生1.12L 氣體Y（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）
• C． 裝置I與裝置II的電解質(zhì)溶液中，氫離子運(yùn)動(dòng)方向相反
• D． RFC系統(tǒng)工作過程中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化

Answer 1

分析 依據(jù)圖示知左邊裝置是電解池，右邊裝置是原電池，ab電極是電解池的電極，由電源判斷a為陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣，b為陽極產(chǎn)生的氣體是氧氣；cd電極是原電池的正負(fù)極，c是正極，d是負(fù)極；電解池中的電極反應(yīng)為：b電極為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；a電極為陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：4H⁺+4e^-=2H₂↑；原電池中是酸性溶液，電極反應(yīng)為：d為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：2H₂-4e^-=4H⁺；c電極為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，結(jié)合電極上的電子守恒分析計(jì)算．

解答 解：A．c電極上氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)是：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故A正確；
B．b電極為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，所以當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，b極產(chǎn)生0.56L 氣體，故B錯(cuò)誤；
C．裝置I是電解池，氫離子向陰極a運(yùn)動(dòng)，裝置II是原電池，氫離子向正極c運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向相同，故C錯(cuò)誤；
D．RFC系統(tǒng)工作過程中只存在化學(xué)能與電能、光能、熱能等4種形式的能量轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)電源新型電池，主要考查原電池和電解池的工作原理、電極判斷、電極反應(yīng)，注意原電池中電解質(zhì)溶液是酸而不是堿，電極反應(yīng)式的書寫是易錯(cuò)點(diǎn)．