Question

有人設(shè)計出利用CH₄和O₂的反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH₄在O₂中燃燒，則下列說法正確的是（    ）

①每消耗1 mol CH₄可以向外電路提供8 mol e^-

②負(fù)極上CH₄失去電子，電極反應(yīng)式CH₄+10OH^--8e^-+7H₂O  ③負(fù)極上是O₂獲得電子，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-4OH^-  ④電池放電后，溶液pH不斷升高

A.①②                 B.①③                   C.①④                    D.③④

Answer 1

解析：本題是考查原電池原理在燃料電池中的具體應(yīng)用，首先要判斷出電池的正負(fù)極，其方法是確定在該電極上發(fā)生的是失電子還是得電子反應(yīng)，若發(fā)生的是失電子反應(yīng)是原電池的負(fù)極，反之是正極。CH₄在鉑電極上發(fā)生類似于CH₄在O₂中燃燒的反應(yīng)，即CH₄ →CO₂，嚴(yán)格講，生成的CO₂還與KOH反應(yīng)生成K₂CO₃，化合價升高，失去電子，是電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+10OH^-+7H₂O，1 mol CH₄參加反應(yīng)有8 mol e^-發(fā)生轉(zhuǎn)移，O₂在正極上發(fā)生反應(yīng)，獲得電子，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-4OH^-。雖然正極產(chǎn)生OH^-，負(fù)極消耗OH^-，但從總反應(yīng)CH₄+2O₂+2KOHK₂CO₃+3H₂O可看出是消耗KOH，所以電池放電時溶液的pH不斷下降，故①②正確，③④錯誤。

答案：A