Question

一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺．下列说法中正确的是（　　）

A、正极上发生的反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

B、电池反应的化学方程式为：CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O

C、检测时，溶液中的H⁺向负极移动

D、若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

Answer 1

分析：酸性乙醇燃料电池的负极反应为CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺，正极上O₂得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，正负极相加可得电池的总反应式为CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O，可根据电极反应式判断离子和电子的转移问题．

解答：解：A．正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，所以其电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故A错误；
B．负极上电极反应式为CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺，正极上电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，正负极上电极反应式相加得其电池反应式为CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O，故B正确；
C．原电池放电时，阳离子氢离子向正极移动，故C错误；
D．若有0.4mol电子转移，根据O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O知，消耗标况下氧气的体积=

0.4mol

4

×22.4L/mol=2.24L，故D错误；
故选B．

点评：本题考查了化学电源新型电池，根据正负极上得失电子结合电解质溶液的酸碱性书写其电极反应式，为学习难点，再结合离子移动方向、转移电子来分析解答，难度中等．