Question

4．向新型燃料电池的两极分别通入CH₄和空气，其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₃固体，它在高温下能传到O^2-，图中滤纸用含有酚酞的氯化钠溶液浸泡过，c、d、e、f均为惰性电极，工作后e极周围变红，下列叙述正确的是（　　）

• A． c极为正极，A处通入甲烷气体
• B． d极的反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• C． 固体电解质中O^2-由d极向c极移动
• D． e极上发生氧化反应，pH上升

Answer 1

分析 向新型燃料电池的两极分别通入CH₄和空气，其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₃固体，它在高温下能传到O^2-，则装置下图为原电池装置，上面为电解池装置即电解氯化钠溶液，工作后e极周围变红，说明e极放出氢气同时生成氢氧根为阴极，则c为负极，甲烷失电子发生氧化反应；d为正极，氧气的电子发生还原反应，据此分析解答．

解答 解：向新型燃料电池的两极分别通入CH₄和空气，其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₃固体，它在高温下能传到O^2-，则装置下图为原电池装置，上面为电解池装置即电解氯化钠溶液，工作后e极周围变红，说明e极放出氢气同时生成氢氧根为阴极，则c为负极，甲烷失电子发生氧化反应；d为正极，氧气的电子发生还原反应，
A．根据以上分析，c为负极，A处通入甲烷气体，故A错误；
B．d为正极，氧气的电子发生还原反应，反应式为O₂+4e^-=2O^2-，故B错误；
C．固体电解质中O^2-由正极d极向负极c极移动，故C正确；
D．e极为氢离子得电子发生还原反应放出氢气同时生成氢氧根，故D错误．
故选C．

点评 本题考查原电池原理和电解池原理的应用，是中等难度的试题，试题综合性较强，在注重对基础知识巩固和训练的同时，主要是侧重对学生能力的培养，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．