Question

【題目】一種檢測空氣中甲醛(HCHO)含量的電化學傳感器的工作原理如圖所示。下列說法正確的是

A. 傳感器工作時，工作電極電勢高

B. 工作時，H+通過交換膜向工作電極附近移動

C. 當導線中通過1.2×l0-6 mol電子，進入傳感器的甲醛為3×10-3 mg

D. 工作時，對電極區電解質溶液的pH增大

Answer 1

【答案】D

【解析】

原電池工作時，HCHO轉化為CO2，失電子在負極發生氧化反應，其電極反應式為HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+，O2在正極得電子發生還原反應，其電極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O，工作時，陽離子向電源的正極移動，再結合電池總反應判斷溶液pH變化，以此解答該題。

A. HCHO在工作電極失電子被氧化，做原電池的負極，工作電極電勢低，故A項錯誤；

B. 根據原電池工作原理易知，工作時，溶液中的陽離子(氫離子)向電源的正極移動，即對電極方向，故B項錯誤；

C. 負極反應為HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+，當電路中轉移1.2×l0-6 mol電子時，消耗HCHO的物質的量為×1.2×l0-6 mol = 3.0×l0-7 mol，則HCHO質量為3.0×l0-7 mol ×30 g/mol = 9×10-3 mg，故C項錯誤；

D. 工作時，對電極的電極反應為：4H++O2+4e-=2H2O，反應后生成水，雖然有相同數量的氫離子從負極遷移過來，但是，由于溶液的體積增大，正極區溶液的酸性減弱，其pH值增大（若忽略溶液的體積變化，則pH基本不變），故D項正確；

答案選D。