Question

將用導線連接的兩根鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CH₄和O₂，即可產(chǎn)生電流，形成燃料電池，其電池反應(yīng)為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．下列敘述正確的是（ ）
①通入CH₄的電極為正極；②正極的電極反應(yīng)是 O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；③通入氧氣的電極為正極；④通入CH₄的電極的反應(yīng)是CH₄+O₂+4e^-=CO₂+2H₂O；⑤負極的電極反應(yīng)是CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；⑥電池工作時溶液中的陽離子向負極移動；⑦電池工作時溶液中的陰離子向負極移動；⑧電池工作時電子從通入甲烷的一極由外電路流向通入氧氣的一極．
A．②③⑤⑦⑧
B．②③⑤⑥⑧
C．①②⑤⑦⑧
D．①②③④⑦

Answer 1

【答案】分析：堿性甲烷燃料電池，具有還原性的甲烷為原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，原電池工作時，電子從負極經(jīng)外電路流向正極，電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動．
解答：解：①具有還原性的甲烷為原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故①錯誤；
②在堿性溶液中，氧氣在正極得電子被還原，正極的電極反應(yīng)是 O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故②正確；
③氧氣具有氧化性，在正極上得電子，所以通入氧氣的電極為正極，故③正確；
④通入CH₄的電極的反應(yīng)是電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故④錯誤；
⑤甲烷在負極失電子被氧化，負極的電極反應(yīng)是CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故⑤正確；
⑥電池工作時溶液中的陽離子向正極移動，故⑥錯誤；
⑦電池工作時溶液中的陰離子向負極移動，故⑦正確；
⑧電池工作時電子從通入甲烷的一極，即負極，由外電路流向通入氧氣的一極，即正極，故⑧正確．
故選A．
點評：本題考查堿性甲烷電池的工作原理，題目難度不大，本題中注意把握電極反應(yīng)式的書寫，正確判斷兩極的化學反應(yīng)，在學習中注意積累電子、電流、離子的流向．