科学家最近发明了一种 电池,电解质为 、 、 KOH ,通过 x 和 y 两种离子交换膜将电解质溶液隔开,形成 M 、 R 、 N 三个电解质溶液区域 ( ) ,结构示意图如图所示。下列说法错误的是
A . X 为阳离子交换膜、 y 为阴离子交换膜
B .每消耗 0.2mol 电路中转移 0.4mol 电子
C .放电时, Al 电极反应为:
D . R 区域的电解质为 ,电池工作一段时间后 浓度减小
D
【分析】由图可知,原电池工作时, Al 发生氧化反应,则 Al 为负极, PbO 2 为正极,负极生成 Al[OH] ,则 M 区域电解质为 KOH , R 区域电解质为 K 2 SO 4 , N 区为硫酸, a>b , N 区硫酸浓度下降,硫酸根离子向 R 区迁移,则 x 是阳离子交换膜, y 是阴离子交换膜。
【详解】 A .由分析知 a>b , N 区硫酸浓度下降,硫酸根离子向 R 区迁移,则 x 是阳离子交换膜, y 是阴离子交换膜, A 正确;
B . PbO 2 为正极,正极的电极反应式为 PbO 2 +2e - +SO +4H + =PbSO 4 +2H 2 O ,则每消耗 0.2molPbO 2 电路中转移 0.4mol 电子, B 正确;
C .放电时, Al 电极是负极, Al 发生氧化反应生成 Al[OH] ,电极反应式为: Al-3e − +4OH − =[Al(OH) 4 ] − , C 正确;
D . R 区域的电解质为 ,硫酸根离子通过阴离子交换膜 y 进入 R 区域,电池工作一段时间后 浓度增大, D 错误;
故选 D 。