Question

微生物燃料电池能将污水中的乙二胺（H₂NCH₂CH₂NH₂）氧化成环境友好的物质，示意图如图所示，a、b均为石墨电极。下列说法错误的是

A.a电极的电极反应为H₂NCH₂CH₂NH₂-16e^-+4H₂O=2CO₂↑+N₂↑+16H⁺

B.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

C.a电极上的电势比b电极上的电势低

D.电池工作时b电极附近溶液的pH保持不变

Answer

D

【解析】

根据原电池装置图分析，H2N(CH2)2NH2在a电极上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，则a为负极，电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O－16e－═2CO2↑+N2↑+16H+，氧气在正极b上得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e－+4H+=2H2O，据此分析解答。

A．H2N(CH2)2NH2在负极a上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为H2NCH2CH2NH2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+，A选项正确；

B．原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因此，电池工作时质子(H+)通过质子交换膜由负极区向正极区移动，B选项正确；

C．由上述分析可知，a电极为负极，b电极为正极，故a电极上的电势比b电极上的电势低，C选项正确；

D．电池工作时，氧气在正极b上得电子发生还原反应，发生的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，H+浓度减小，故b电极附近溶液的pH增大，D选项错误；

答案选D。