高中 | 原电池工作原理 题目答案及解析

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选修四

第四章 电化学基础

第一节 原电池

原电池工作原理

生物电化学系统可降解废水中的苯酚盐同时回收$\rm \text{NH}_{4}^{+}$,工作一段时间后脱盐室中溶液浓度降低,装置如图所示,其中$\rm a$$\rm b$均为惰性电极,$\rm M$$\rm N$为离子交换膜,$\rm Q$为气体。下列说法正确的是$(\qquad)$

["

$\\rm b$电极为负极

","

气体$\\rm \\text{Q}$中含有$\\rm \\text{N}{{\\text{H}}_{3}}$

","

工作一段时间后,$\\rm a$电极区溶液质量减小

","

$\\rm a$电极反应:

"]
[["B"]]

由图可知,$\rm a$电极上苯酚盐被氧化生成二氧化碳,则$\rm a$电极为负极,$\rm b$电极为正极,据此解答。

$\rm A$.由分析可知,$\rm b$电极为正极,$\rm A$错误;

$\rm B$$\rm b$电极是正极,铵根离子向正极移动,正极反应为:$\rm O_{2}+4e^{-}+4NH_{4}^{+}\rm =4NH_{3}+2H_{2}O$,则右侧气体$\rm Q$中含有$\rm NH_{3}$$\rm B$正确;

$\rm C$.转移$\rm 1\;\rm mol$电子时,有$\rm 1\;\rm mol\;\rm Cl^{-}(35.5\;\rm g)$迁移到负极区,苯酚盐中碳元素化合价为$\rm -\dfrac{2}{3}$,则转移$\rm 1\;\rm mol$电子时生成的二氧化碳少于$\rm 0.25\;\rm mol(11\;\rm g)$,则工作一段时间后,$\rm a$电极区溶液质量增大,$\rm C$错误;

$\rm D$.苯酚盐中碳元素化合价为$\rm -\dfrac{2}{3}$$\rm a$电极上苯酚盐被氧化生成二氧化碳,$\rm a$电极反应为:$\rm -28{{\text{e}}^{-}}+11{{\text{H}}_{2}}\text{O}=6C{{O}_{2}}\uparrow +27{{\text{H}}^{+}}$$\rm D$错误。

故选:$\rm B$

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