题目内容

3.据报道,摩托罗拉公司开发的一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可持续使用一个月.
(1)关于该电池的叙述错误的是ACD
A 放电时,正极反应式为:O2+4e-+4H+═2H2O
B.放电时,负极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
C.充电时,原电池的负极与电源的正极相连接
D.充电时,阴极反应式为:4OH--4e-═2H2O+O2↑
(2)若以熔融的K2CO3为电解质,正极充入CO2与O2的混合气体.试写出该燃料电池的电极反应式:负极2CH3OH-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O,正极3O2+6CO2+12e-═6CO32-.

分析 (1)放电时,根据电池反应式知,C元素的化合价升高,所以甲醇所在电极为原电池的负极,O元素的化合价降低,所以通入氧气的极为原电池的正极,负极上发生氧化反应CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O,正极上发生还原反应O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)甲醇燃料电池中,甲醇在负极发生氧化反应,氧气在正极上发生还原反应.

解答 解:(1)放电时,根据电池反应式知,C元素的化合价升高,所以甲醇所在电极为原电池的负极,O元素的化合价降低,所以通入氧气的极为原电池的正极,负极上发生氧化反应,
A、放电时,正极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故A错误;
B.放电时,负极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O,故B正确;
C.充电时,原电池的负极与电源的负极相连接,故C错误;
D.充电时,阴极反应是放电时负极反应的逆反应,CO32-+6e-+6H2O=CH3OH+8OH-,故D错误,
故选ACD;
(2)甲醇燃料电池中,甲醇在负极发生氧化反应2CH3OH-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O,氧气在正极上发生还原反应3O2+6CO2+12e-═6CO32-.
故答案为:2CH3OH-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O;3O2+6CO2+12e-═6CO32-.

点评 本题考查了原电池原理,明确充放电时各个电极上发生的电极反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要注意结合电解质溶液酸碱性书写,为易错点.

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