Question

空間實驗室“天宮一號”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池（RFC），RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池．如圖為RFC工作原理示意圖，有關(guān)說法正確的是（　�。�

• A、當d極消耗2g H₂ 時，a極周圍會產(chǎn)生22.4L H₂
• B、電解時，電子流動路徑是：負極→外電路→陰極→溶液→陽極→正極
• C、c極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：O₂+2H₂O+4e-=4OH^-
• D、c極上進行還原反應(yīng)，B中的H⁺可以通過隔膜進入A

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：由裝置圖可知左邊裝置外加電源，為電解池，右邊裝置是原電池，
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算．

解答： 解：A．當d極消耗2g H₂ 時，即1mol，由電極方程式2H₂-4e^-═4H⁺可知轉(zhuǎn)移2mol電子，a電極為原電池正極，電極反應(yīng)為4H⁺+4e^-═2H₂↑，則應(yīng)生成1molH₂，但題中沒有明確是否標準狀況下，則體積不一定為22.4L，故A錯誤；
B．電子只能流經(jīng)外電路，不能流經(jīng)溶液，故B錯誤；
C．原電池為酸性介質(zhì)，c電極為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，故C錯誤；
D．c極上通入氧氣，發(fā)生還原反應(yīng)，原電池中陽離子向正極移動，則B中的H⁺可以通過隔膜進入A，故D正確．
故選D．

點評：本題考查了化學電源新型電池，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)式的書寫是易錯點．