Question

一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通甲烷和氧气，其总反应式为：CH₄+2O₂+2OH^-?CO₃^2-+2H₂O，有关此电池的推断正确的是（　　）

• A、电解质溶液中CO₃^2-向正极移动
• B、工作一段时间后，正极附近溶液的pH降低
• C、负极的电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-?CO₃^2-+6H₂O
• D、标准状况下，通入5.6LO₂完全反应后，有1mol电子转移

Answer 1

分析：燃料电池中，通入燃料的电极是负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，放电时电解质溶液中阴离子向负极移动．

解答：解：A．原电池放电时，电解质溶液中CO₃^2-向负极移动，故A错误；
B．正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，氢氧根离子浓度增大，则正极附近pH增大，故B错误；
C．负极上电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，故C错误；
D．氧气的物质的量=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，根据元素化合价变化得转移电子的物质的量=0.25mol×2×[0-（-2）]=1mol，故D正确；
故选：D．

点评：本题考查了原电池原理，明确燃料电池中正负极上发生的电极反应式是解本题关键，注意电解质溶液中阴阳离子的移动方向及其原因，为易错点，如果把电解质溶液换为稀硫酸，电极反应式与碱性电解质溶液是否相同．