Question

绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”的工作原理如图，所示下列说法正确的是（　　）

• A、氧气应从c处通入，电极Y上发生的反应为O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-
• B、电池在放电过程中，电极X周围溶液的pH增大
• C、二甲醚应从b处加入，电极X上发生的反应为（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺
• D、当该电池向外电路提供2mol电子时消耗O₂约为22.4L

Answer 1

考点：化学电源新型电池

专题：电化学专题

分析：根据氢离子移动方向知，Y为原电池正极，X为负极，则c处通入的气体是氧气，根据d处生成物知，正极上发生的反应为O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，电解质溶液为酸性溶液，b处通入的物质是二甲醚，X电极反应式为（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，则a处出来的物质是二氧化碳，据此分析解答．

解答： 解：根据氢离子移动方向知，Y为原电池正极，X为负极，则c处通入的气体是氧气，根据d处生成物知，正极上发生的反应为O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，电解质溶液为酸性溶液，b处通入的物质是二甲醚，X电极反应式为（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，则a处出来的物质是二氧化碳，
A．氧气应从c处通入，电极Y上发生的反应为O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，故A错误；
B．电池在放电过程中，电极X发生的电极反应为（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，X电极周围溶液的pH减小，故B错误；
C．二甲醚应从b处加入，X电极上二甲醚得电子发生还原反应，所以电极X上发生的反应为（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，故C正确；
D．当该电池向外电路提供2mol电子时消耗O₂体积=

2mol

4

×22.4L/mol=11.2L，故D错误；
故选C．

点评：本题考查了化学电源新型电池，根据氢离子移动方向确定正负极，再根据d处生成物确定电解质溶液酸碱性，难点是电极反应式书写，题目难度中等．