Question

4．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH₄和O₂即可构成甲烷燃料电池．已知电池的总反应为CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，下列叙述正确的是（　　）

• A． 通入甲烷的一极为正极，该极c（OH^-）减小
• B． 通入甲烷的一极的电极反应为CH₄-8e^-+3H₂O=CO₃^2-+10H⁺
• C． 通入氧气一极发生还原反应，电极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• D． 该电池工作时，溶液中的阴离子向正极移动

Answer 1

分析 燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料的电极为负极，电池反应式为：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，通入氧化剂的电极为正极，其电极反应是：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，溶液中阴离子流向负极，阳离子流向正极．

解答 解：A．燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料的电极为负极，故A错误；
B．碱性条件下，甲烷被氧化生成碳酸根离子，电极反应式是：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，故B错误；
C．碱性条件下，氧气得电子生成氢氧根离子，电极方程式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故C正确；
D．放电时，溶液中阴离子流向负极，阳离子流向正极，故D错误．
故选C．

点评 本题考查碱性甲烷电池的工作原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度不大，注意把握电极反应式的书写，正确判断两极的化学反应，在学习中注意归纳电子、电流、离子的流向．