Question

一種新型的燃料電池以H₂為燃料，熔融的K₂CO₃為電解質(zhì)，該電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600℃～700℃，已知該電池的總反應(yīng)為：2H₂+O₂=2H₂O，負(fù)極反應(yīng)為：H₂+CO₃^2--2e^-=H₂O+CO₂．現(xiàn)以該電池為電源對(duì)粗銅進(jìn)行精煉．
則下列推斷正確的是（　�。�

• A、正極反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• B、粗銅應(yīng)該與電池中通H₂的一極相連
• C、放電時(shí)CO₃^2- 向正極移動(dòng)
• D、若能量的轉(zhuǎn)化率為100%，電池中產(chǎn)生1 mol 水蒸氣，可得純銅64g

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：A．在得失電子相等的條件下，將電池反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式即得正極反應(yīng)式；
B．電解精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，粗銅連接原電池負(fù)極；
C．放電時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)；
D．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算．

解答： 解：A．在得失電子相等的條件下，將電池反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式即得正極反應(yīng)式，則正極反應(yīng)式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，故A錯(cuò)誤；
B．電解精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，則粗銅應(yīng)該與電池中通O₂的一極相連，故B錯(cuò)誤；
C．放電時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以放電時(shí)CO₃^2- 向負(fù)極移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．若能量的轉(zhuǎn)化率為100%，電池中產(chǎn)生1 mol 水蒸氣，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=1mol×2=2mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等，得純銅質(zhì)量=

2mol

2

×64g/mol=64g，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池和電解池原理，根據(jù)電池反應(yīng)式及負(fù)極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)正極反應(yīng)式，電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)要結(jié)合電解質(zhì)特點(diǎn)，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行計(jì)算，題目難度不大．