Question

查处酒后驾驶采用的便携式乙醇测量仪以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO₂，但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为：CH₃CH₂OH-2e^-→X+2H⁺．下列说法中不正确的是（　　）

A、X是CH₃CHO

B、电池内部H+由负极向正极移动

C、另一极的电极反应式为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

D、若负极上有2mol物质被氧化，正极上就有1mol物质被还原

Answer 1

分析：乙醇酸性燃料电池中，乙醇被氧化，应为电池负极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，电池总反应与乙醇的催化氧化方程式相同，应为2CH₃CH₂OH+O₂→2CH₃CHO+2H₂O，原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，据此分析．

解答：解：A．已知电极的反应式为：CH₃CH₂OH-2e^-→X+2H⁺，根据原子守恒可知X是CH₃CHO，故A正确；
B．原电池工作时，阳离子向正极移动，故B正确；
C．电解质溶液呈酸性，正极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故C错误；
D．电池总反应与乙醇催化氧化方程式相同，应为2CH₃CH₂OH+O₂→2CH₃CHO+2H₂O，由方程式可知还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：1，故D正确．
故选D．

点评：本题以化学电源新型电池为载体考查了原电池原理，难度不大，写电极反应式时要注意结合溶液的酸碱性；在酸性溶液，生成物中不能有氢氧根离子生成；在碱性溶液中，生成物中不能有氢离子生成．