Question

我国科学家研制一种新型化学电池成功实现废气的处理和能源的利用，用该新型电池电解CuSO₄溶液，装置如下(H₂R和R都是有机物)。下列说法正确的是

A.b电极反应式为R＋2H^＋＋2e^－＝H₂R

B.电池工作时，负极区要保持呈酸性

C.工作一段时间后，正极区的pH变大

D.若消耗标准状况下112mLO₂，则电解后的CuSO₄溶液pH约为2

Answer

AB

【解析】

根据图示，左图为原电池，右图为电解池。左图中a电极上Fe3＋和H2S生成S和Fe2＋，Fe2＋在电极a处失去电子生成Fe3＋，电极反应为Fe2＋－e－=Fe3＋，生成的Fe3＋能够继续氧化H2S；b电极一侧，O2和H2R反应生成H2O2和R，R在电极b处得到电子和H＋生成H2R，电极方程式为R＋2e－＋2H＋=H2R，生成的H2R可以继续与氧气反应，因此电极a为负极，电极b为正极，与电源负极相连的电极为阴极，与电源正极相连的电极为阳极，结合原电池原理和电解池原理分析判断。

A．b电极为正极，电极反应式为R＋2H＋＋2e－＝H2R，故A正确；

B．电极a为负极，电极反应式为Fe2＋－e－=Fe3＋，因此电池工作时，负极区要保持呈酸性，防止Fe3＋水解沉淀，故B正确；

C．正极的电极反应式为R＋2H＋＋2e－＝H2R，生成的H2R又继续与氧气反应，H2R+O2= H2O2+ R，负极区的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+，左侧的氢离子通过质子交换膜移向右侧，保持正极区的pH基本不变，故C错误；

D．标准状况下112mLO2的物质的量==0.005mol，转移电子0.005mol×2=0.01mol，电解CuSO4溶液的反应方程式为2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，根据转移的电子守恒，生成0.005mol硫酸，c(H+)==0.1mol/L，pH=1，故D错误；

故选AB。