Question

6．如图是甲醇燃料电池的结构示意图．甲醇在催化剂作用下提供质子（H⁺）和电子．电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应．电池总反应式为：2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O．下列说法不正确的是（　　）

• A． 左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇
• B． 每消耗3.2 g氧气转移的电子为0.4 mol
• C． 电池负极的反应式为：CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺
• D． 电池的正极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

Answer 1

分析 由电子的方向可知a为负极，b为正极，甲醇在负极被氧化，由题意可知生成CO₂和H⁺，负极反应为CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺，氧气在正极得电子被还原，生成水，正极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，以此解答该题．

解答 解：A、依据图中电子流向分析，原电池中电子是从负极流向正极；电子流出的一端是负极，失电子发生氧化反应；所以a处是失电子的一端，通的是甲醇，故A正确；
B、正极是氧气得到电子发生还原反应，反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，则每消耗3.2 g氧气转移的电子为0.4 mol，故B正确；
C、负极是甲醇失电子发生氧化反应，依据电池反应和酸性环境，2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O，负极电极反应为：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺，故C正确；
D、正极是氧气得到电子发生还原反应，氧气得到电子生成氢氧根离子，在图中是酸性介质，电极反应产物应写成水的形式；电池的正极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了原电池的原理应用，电极判断，电极名称，电极反应，电极反应式书写的分析判断，掌握原电池原理是解题关键，燃料电池的特征是燃料是电子在负极反应，氧气在正极发生还原反应，题目难度中等．