Question

【题目】有一种瓦斯分析仪（图甲）能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来，其装置如图乙所示，ab间充有固体电解质Y2O3－Na2O，允许O2－自由移动。下列叙述正确的是

A.瓦斯分析仪工作时，电池内电路中， O2－由电极a流向电极b

B.电池外电路中电子由正极流向负极

C.电极a的反应式为：CH4+4O2－-8e－＝CO2+2H2O

D.当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移4 mol

Answer 1

【答案】C

【解析】

该装置是燃料电池，通入甲烷的电极a是负极、通入空气的电极b是正极，放电时，负极反应式为CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O，正极反应式为O2+4e-=2O2-，电子从负极沿导线流向正极，原电池内部阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，据此分析解答。

A. 该原电池中，正极上氧气得电子发生还原反应，所以通入空气的电极b是正极，内电路中阴离子向负极移动，所以O2由电极b流向电极a，故A错误；

B. 电池外电路中电子从负极沿导线流向正极，故B错误；

C. a是负极，负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水：CH4+4O2－-8e－＝CO2+2H2O，故C正确；

D. 每个O原子得到2个电子生成O2，所以当固体电解质中有1molO2通过时，电子转移2mol，故D错误；

答案选C。