Question

5．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)成燃料電池．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（　�。�

• A． 每消耗1molCH₄可以向外電路提供4mole^-
• B． 負(fù)極上CH₄失去電子，電極反應(yīng)式為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O
• C． 正極上O₂得到電子，電極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O
• D． 電池放電后，溶液pH不斷升高

Answer 1

分析 堿性甲烷燃料電池，具有還原性的甲烷為原電池的負(fù)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(fù)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(fù)極移動．

解答 解：A、通入CH₄的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，每消耗1molCH₄可以向外電路提供8mole^-，故A錯誤；
B、通入CH₄的電極為負(fù)極失電子反應(yīng)氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故B正確；
C、通入氧氣的一極為原電池的正極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故C錯誤；
D、電池反應(yīng)式為：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中氫氧根離子不斷減少，溶液pH不斷減小，所以該電池使用一段時間后應(yīng)補充KOH，故D錯誤；
故選B．

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(xué)反應(yīng)，在學(xué)習(xí)中注意積累電子、電流、離子的流向．