Question

2．綠色電源“二甲醚【（CH₃）₂O】-氧氣燃料電池”的工作原理如圖所示，下列說法正確的是（　　）

• A． 氧氣應(yīng)從c處通入，電極Y上發(fā)生的反應(yīng)為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-
• B． 電池在放電過程中，電極X周圍溶液的pH增大
• C． 當(dāng)該電池向外電路提供2 mol電子時消耗O₂約為11.2L
• D． 二甲醚應(yīng)從b處加入，電極X上發(fā)生的反應(yīng)為：（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O═2CO₂+12H⁺

Answer 1

分析 根據(jù)氫離子移動方向知，Y為原電池正極，X為負(fù)極，則c處通入的氣體是氧氣，根據(jù)d處生成物知，正極上發(fā)生的反應(yīng)為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，電解質(zhì)溶液為酸性溶液，b處通入的物質(zhì)是二甲醚，X電極反應(yīng)式為（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，則a處出來的物質(zhì)是二氧化碳，據(jù)此分析解答．

解答 解：根據(jù)氫離子移動方向知，Y為原電池正極，X為負(fù)極，則c處通入的氣體是氧氣，根據(jù)d處生成物知，正極上發(fā)生的反應(yīng)為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，電解質(zhì)溶液為酸性溶液，b處通入的物質(zhì)是二甲醚，X電極反應(yīng)式為（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，則a處出來的物質(zhì)是二氧化碳，
A．氧氣應(yīng)從c處通入，電極Y上發(fā)生的反應(yīng)為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，故A錯誤；
B．電池在放電過程中，電極X發(fā)生的電極反應(yīng)為（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，X電極周圍溶液的pH減小，故B錯誤；
C．當(dāng)該電池向外電路提供2mol電子時消耗O₂體積=$\frac{2mol}{4}$×22.4mol/L=11.2L，但是沒有說明是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，所以無法計算體積，故C錯誤；
D．二甲醚應(yīng)從b處加入，X電極上二甲醚得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極X上發(fā)生的反應(yīng)為（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了化學(xué)電源新型電池，根據(jù)氫離子移動方向確定正負(fù)極，再根據(jù)d處生成物確定電解質(zhì)溶液酸堿性，難點是電極反應(yīng)式書寫，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力．