Question

一種新型燃料電池，它是用兩根金屬做電極插入KOH溶液中，然后向兩極上分別通甲烷和氧氣，其電池反應(yīng)為：X極CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；Y極：4H₂O+2O₂+8e^-═8OH^-．下列關(guān)于此燃料電池的有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　�。�

• A、通過(guò)甲烷的電極（X）為電池的負(fù)極，通過(guò)氧氣的電極（Y）為電池正極
• B、放電一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量改變
• C、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，通過(guò)5.6L氧氣，完全反應(yīng)后有1.0mol的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
• D、放電時(shí)，通過(guò)甲烷的一極附近的pH升高

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：甲烷堿性燃料電池工作時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，甲烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，結(jié)合電極方程式以及題目要求可解答該題．

解答： 解：A．根據(jù)原電池總反應(yīng)式可知甲烷被氧化，應(yīng)為原電池的負(fù)極反應(yīng)，氧氣得電子被還原，應(yīng)為原電池的正極反應(yīng)，故A正確；
B．根據(jù)總方程式CH₄+2O₂+2OH^-═CO₃^2-+2H₂O可知反應(yīng)消耗KOH，OH^-濃度減小，則pH減小，故B錯(cuò)誤；
C．n（O₂）=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.25mol×4=1mol，故C正確；
D．甲烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，通過(guò)甲烷電極的電極反應(yīng)為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，所以負(fù)極附近的pH降低，故D錯(cuò)誤．
故選AC．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了燃料電池知識(shí)，燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液書(shū)寫(xiě)，原料相同，電解質(zhì)溶液不同，電極反應(yīng)式不同，如氫氧燃料電池，電解質(zhì)為酸或堿時(shí)，電極反應(yīng)式就不同，題目難度中等．