Question

11．科學(xué)家成功開(kāi)發(fā)出便攜式固體氧化物燃料電池，它以丙烷氣體為燃料，空氣為氧化劑，電解質(zhì)是固態(tài)氧化物，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O^2-； 該電池的總反應(yīng)是C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，負(fù)極反應(yīng)為C₃H₈-20e^-+10O₂^-═3CO₂+4H₂O．下列關(guān)于該燃料電池的說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 在熔融電解質(zhì)中，O^2-由負(fù)極移向正極
• B． 電池的正極通入丙烷
• C． 電路中每通過(guò)5 mol 電子，約有5.6 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的丙烷被完全氧化
• D． 在電池正極的電極反應(yīng)為O₂-4e^-═2O^2-

Answer 1

分析 該燃料電池中，燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入燃料的電極為負(fù)極，通入氧化劑的電極為正極，電池反應(yīng)式C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，放電時(shí)，負(fù)極電極方程式為C₃H₈-20e^-+10O^2-═3CO₂+4H₂O，氧氣在正極被還原，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-═2O^2-，熔融電解質(zhì)中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，以此解答該題．

解答 解：A．原電池放電時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以O(shè)^2-由正極移向負(fù)極，故A錯(cuò)誤；
B．通入空氣的一極為原電池的正極，負(fù)極通入丙烷，故B錯(cuò)誤；
C．通入燃料的電極是負(fù)極，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C₃H₈-20e^-+10O^2-═3CO₂+4H₂O，所以電路中每通過(guò)5 mol 電子，約有$\frac{5}{20}×22.4$=5.6 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的丙烷被完全氧化，故C正確；
D．氧氣在正極被還原，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-═2O^2-，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查燃料電池原理，明確正負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，注意該電池電解質(zhì)的特殊性，易錯(cuò)選項(xiàng)是D，有關(guān)氣體體積的計(jì)算一定要注意溫度和壓強(qiáng)，為易錯(cuò)點(diǎn)．