Question

7．有人设计出利用CH₄和O₂的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池．下列说法不正确的是（　　）
①每消耗1mol CH₄可以向外电路提供8mol e^-
②负极上CH₄失去电子，电极反应式CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O
③负极上是O₂获得电子，电极反应式为 O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
④电池放电后，溶液pH不断升高．

• A． ①②
• B． ①③
• C． ①④
• D． ③④

Answer 1

分析 碱性甲烷燃料电池，具有还原性的甲烷为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动．

解答 解：①、通入CH₄的电极为负极，电极反应为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，每消耗1molCH₄可以向外电路提供8mole^-，故①正确；
②、通入CH₄的电极为负极失电子反应氧化反应，电极反应为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故②正确；
③通入氧气的一极为原电池的正极，得到电子发生还原反应：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故③错误；
③、电池反应式为：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，随着反应的进行，溶液中氢氧根离子不断减少，溶液pH不断减小，所以该电池使用一段时间后应补充KOH，故④错误；
故选D．

点评 本题考查碱性甲烷电池的工作原理，题目难度不大，本题中注意把握电极反应式的书写，正确判断两极的化学反应，在学习中注意积累电子、电流、离子的流向．