Question

空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。RFC工作原理如图所示，下列有关说法正确的是

A．当有0.1mol电子转移时，a电极产生2.24LH₂

B．b极上发生的电极反应是：4H₂O+4e^- =2H₂↑+4OH^-

C．c极上进行还原反应，B池中的H⁺可以通过隔膜进入A 池

D．d电极上发生的电极反应是：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

Answer

C

【解析】

试题分析：依据图示知左边装置是电解池，右边装置是原电池，ab电极是电解池的电极，由电源判断a为阴极，产生的气体是氢气，b为阳极，产生的气体是氧气；cd电极是原电池的正负极，c是通入氧气的电极，为正极，d是通入氢气的电极，是负极；在电解池中的b电极为阳极，失电子发生氧化反应电极反应为： 4OH - -4e -＝2H 2O+O 2 ↑；a电极为阴极，氢离子得到电子发生还原反应，电极反应式是：4H + +4e -＝2H 2 ↑；原电池中是电解质是酸性溶液，d电极是负极，负极失电子发生氧化反应：2H 2 -4e - ＝4H + ；c电极为正极，正极得到电子发生还原反应，电极反应式是：O 2 +4H + +4e - ＝2H 2O。A．当有0.1 mol电子转移时，a电极为原电池正极，电极反应为4H + +4e - ＝2H 2 ↑，产生1.12LH 2 ，错误；B．左端装置中电能转化为化学能，b极上发生的电极反应是：4OH - -4e -＝2H 2O+O 2 ↑；错误；C．c电极为正极得到电子发生还原反应：O 2 +4H + +4e -＝2H 2O，B池中的H+可以通过隔膜进入A 池，正确；D．d为负极失电子发生氧化反应：2H 2 -4e - ＝4H + ，错误。

【考点定位】考查原电池、电解池的反应原理的有关知识。

【名师点睛】将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池，将化学能与电能的转化综合在一起，实现了能量的充分利用。与电源正极连接的电极为阳极，阳极发生氧化反应产生氧气；氧气通入的电极为燃料电池的正极，发生还原反应；与电源负极连接的电极为阴极，阳极发生还原反应产生氢气；氢气通入的电极为燃料电池的负极，发生氧化反应；电极反应式要结合溶液的酸碱性进行书写，注意酸性环境不能存在大量OH-，碱性环境不能存在大量的H+，利用整个电路中电子转移数目相等，将两个电极反应式进行叠加，并根据物质微粒存在形式，就可以写出反应的总方程式。