Question

利用CH₄燃料电池电解制备Ca(H₂PO₄)₂并得到副产物NaOH、H₂、Cl₂，装置如图所示。下列说法不正确的是

A.a极反应：CH₄-8e^－＋4O^2－=CO₂＋2H₂O

B.A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜，

C.可用铁电极替换阴极的石墨电极

D.a极上通入2.24L甲烷，阳极室Ca²⁺减少0.2mol

Answer

D

【解析】

左边装置为甲烷燃料电池装置，a极为负极，电极反应为：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，b极为正极，电极反应为：O2+4e-=2O2-；

右边装置为电解池装置，与b极相连的石墨为阳极，阳极发生的反应为：2Cl--2e－=Cl2↑，Ca2+通过A膜向产品室移动；与a极相连的石墨为阴极，阴极发生的反应为：2H2O+2e－=2OH-+H2↑，原料室的Na+通过C膜向阴极室移动，H2PO4-通过B膜向产品室移动，Ca2+和H2PO4-在产品室得Ca(H2PO4)2，据此解答。

A．由分析可知，a极为负极，电极反应为：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，A正确；

B．Ca2+通过A膜向产品室移动，原料室的Na+通过C膜向阴极室移动，H2PO4-通过B膜向产品室移动，所以，A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜，B正确；

C．用Fe电极替换阴极的石墨后，阴极的反应不变，故可用铁电极替换阴极的石墨电极，C正确；

D．未说明是否处于标准状况，则无法根据2.24L甲烷计算，D错误。

答案选D。