题目内容
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．电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（ ）
①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-
②负极上CH4失去电子，电极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+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．
①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-
②负极上CH4失去电子，电极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+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．
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-=CO32-+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-=CO32-+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-=CO32-+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=CO32-+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A．
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-=CO32-+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=CO32-+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A．
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．
练习册系列答案
相关题目