Question

3．一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，总反应式为：2C₂H₆+7O₂+8KOH═4K₂CO₃+10H₂O，下列推断正确的是（　　）

• A． 负极反应为7O₂+14 H₂O+28e^-→28OH^-
• B． 每消耗1molC₂H₆，则电路上转移的电子为14mol
• C． 放电一段时间后，负极周围的pH升高
• D． 放电过程中KOH的物质的量浓度减小

Answer 1

分析 由电池总反应2C₂H₆+7O₂+8KOH=4K₂CO₃+10H₂O可知，原电池工作时C₂H₆被氧化生成K₂CO₃，应为原电池的负极，电极反应式为C₂H₆+18OH^--14e^-=2CO₃^2-+12H₂O，O₂得电子被还原，应为原电池正极，电极反应式为2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，据此分析解答．

解答 解：A．该燃料电池中通入燃料乙烷的电极是负极、通入氧化剂氧气的电极是正极，该燃料电池中负极反应式C₂H₆+18OH^--14e^-=2CO₃^2-+12H₂O，正极反应式为2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故A错误；
B．根据C₂H₆+18OH^--14e^-=2CO₃^2-+12H₂O知，每消耗1molC₂H₆，则电路上转移的电子为14mol，故B正确；
C．负极消耗OH^-离子，负极周围的pH值减小，故C错误；
D．电池工作过程中，电池总反应为2C₂H₆+8OH^-+7O₂=4CO₃^2-+10H₂O，反应消耗OH^-离子，所以KOH的物质的量浓度减小，故D正确；
故选BD．

点评 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，所有燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度中等．