Question

【题目】如图为纳米二氧化锰燃料电池，其电解质溶液呈酸性，已知（CH2O）n中碳的化合价为0价，有关该电池的说法正确的是

A. 放电过程中左侧溶液的pH降低

B. 当产生22gCO2时，理论上迁移质子的物质的量为4mol

C. 产生22gCO2时，膜左侧溶液的质量变化为：89g

D. 电子在外电路中流动方向为从a到b

Answer 1

【答案】C

【解析】

该装置为原电池，（CH2O）n→CO2，碳元素化合价升高，发生氧化反应：（CH2O）n -4ne-+nH2O=nCO2+4nH+，为原电池的负极；MnO2→Mn2+，锰元素化合价降低，发生还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,为原电池的正极；据以上分析解答。

该装置为原电池，（CH2O）n→CO2，碳元素化合价升高，发生氧化反应：（CH2O）n -4ne-+nH2O=nCO2+4nH+，为原电池的负极；MnO2→Mn2+，锰元素化合价降低，发生还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,为原电池的正极；

A. 放电过程为原电池，负极反应：（CH2O）n -4ne-+nH2O=nCO2+4nH+，正极反应：2MnO2+4e-+8H+=2Mn2++4H2O,根据两极反应可知，氢离子在正极消耗的多，氢离子浓度减小，溶液的pH升高，故A错误；

B. 根据负极（CH2O）n-4ne-+nH2O=nCO2+4nH+反应可知，22gCO2物质的量为0.5mol，转移电子的物质的量为2 mol，理论上迁移质子的物质的量为2 mol，故B错误；

C. 22gCO2物质的量为0.5mol，转移电子的物质的量为2 mol，膜左侧发生反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,转移2 mol电子，溶解MnO2的质量为87 g，同时，有2 mol氢离子通过交换膜移向该极，所以溶液的质量变化为：87+2=89g，故C正确；

D. 原电池中电子由负极经导线流向正极，该原电池中MnO2为正极，所以电子在外电路中流动方向为从b到a，故D错误；

综上所述，本题选C。