Question

【題目】傳統接觸法制取硫酸能耗大，污染嚴將燃料電池引人硫酸生產工藝可有效解決能耗和環境污染問題，同時提供電能。以燃料電池為電源電解硫酸銅溶液的工作原理示意圖如下所示。

下列說法不正確的是（ ）

A. b極為正極，電極反應式為O2+4H++4e-=2H20

B. H+由a極通過質子交換膜向b極移動

C. 該燃料電池的總反應式為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4

D. 若a極消耗2.24 L（標準狀況）SO2，理論上c極，有6.4g銅析出

Answer 1

【答案】D

【解析】

燃料電池：a端：二氧化硫生成硫酸根離子，硫元素化合價升高失電子所以a為負極，電極反應式SO2+2H2O-4e-=SO42-+4H+；b為正極，電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O，總電極反應式2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。電解池：c極和電源正極相連為陽極，失電子，電極反應式為4OH—-4e-=2H2O+O2↑，d極與電源負極相連為陰極，得電子，電極反應式為Cu2++2e+=Cu,總電極反應式為2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑。

A. b為正極，看到質子交換膜確定酸性環境，電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O，故不選A；

B.原電池內部陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，故不選B；

C.由上面分析可知該燃料電池的總反應為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，故不選C；

D.d極與電源負極相連，為陰極得電子，有銅析出，所以應該是若a電極消耗標況下2.24LSO2，理論上在d極上有6.4g銅析出，故選D；

正確答案：D。