Question

12．熔融碳酸盐燃料电池，是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池．其电解质是熔融态碳酸盐．如图是用熔融碳酸盐作电解质，氢气和氧气形成的燃料电池，下列说法不正确的是（　　）

• A． 该电池放电时，负极的反应式为：H₂-2e^-+CO₃^2-═H₂O+CO₂
• B． 该电池中CO₃^2-的为由左边移向右边移动
• C． 该电池放电时，正极的反应式为：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-
• D． 该电池放电时，当转移4mol e^-时正极消耗1mol O₂和2mol CO₂

Answer 1

分析 该燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，通入氧化剂氧气的电极是正极，负极反应式为H₂-2e^-+CO₃^2-=CO₂+H₂O，正极反应式为O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，放电时，电解质中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，据此分析解答．

解答 解：该燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，通入氧化剂氧气的电极是正极，负极反应式为H₂-2e^-+CO₃^2-=CO₂+H₂O，正极反应式为O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，
A．放电时负极反应式为H₂-2e^-+CO₃^2-=CO₂+H₂O，故A正确；
B．放电时，电解质中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以碳酸根离子由右向左移动，故B错误；
C．该电池放电时，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，所以正极的反应式为：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，故C正确；
D．该电池放电时，根据O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-知，当转移4mol e^-时，正极消耗1mol O₂和2mol CO₂，故D正确；
故选B．

点评 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，明确原电池原理是解本题关键，难点是电极反应式的书写，常见燃料电池电解质有酸、碱、熔融碳酸盐、熔融氧化物类型，题目难度中等．