选择题6.0分
化学

4.科学家设想以N2和H2反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示。下列说法不正确的是(    )

A

通入N2的电极发生的电极反应式为:N2+6e-+8H+=2NH4+

B

反应过程中溶液的pH会变大,故需要加入盐酸

C

该电池外电路电流从通入H2的电极流向通入N2的电极

D

通入H2的电极为负极,A为NH4Cl

正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

题中所示原电池电解质为溶有A的稀盐酸,由题图可知反应过程中A的浓度增大,故A中含氮元素,结合题意可知是氯化铵;氢气还原性较强,参与负极反应,故电极反应为H2-2e-=2H+;氮气氧化性较强,参与正极反应,结合电解质溶液是稀盐酸和氯化铵的混合液,故正极电极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+,且电池外电路电流从通入N2的电极流向通入H2的电极。电池总反应方程式为:N2+3H2+2HCl=2NH4Cl,故反应过程中盐酸浓度降低,溶液pH变大,需要补充盐酸。总上述,本题答案选择C项。

考查方向

本题主要考查了原电池工作原理的知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与氧化还原反应中电子转移的计算相关联。

解题思路

先分析原电池的正负极及电解质,再分析电子流向和书写电极反应式。

易错点

本题易在原电池正负极的电极反应式书写及电子流向分析上出现错误 。

知识点

钠的重要化合物