Question

16．中國在2009年推出了國產燃料電池概念汽車，該車裝有“綠色心臟”--質子交換膜燃料電池．如圖是某科技雜志登載的該電池原理示意圖．下列敘述正確的是（　�。�

• A． 工作時“X極”周圍溶液的酸性增強
• B． 氫氣在電極上發(fā)生還原反應
• C． 圖中標出的“Y極”實際是原電池的負極
• D． 工作過程中，質子（H⁺）從“Y極”一邊透過質子交換膜移動到“X極”一邊與OH^-反應生成水

Answer 1

分析 該燃料電池為質子交換膜燃料電池，則電解質溶液呈酸性，燃料電池中通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極，所以X電極是負極、Y電極是正極，負極反應式為H₂-2e^-=2H⁺、正極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，放電時，質子從原電池負極通過交換膜流向正極，據此分析解答．

解答 解：該燃料電池為質子交換膜燃料電池，則電解質溶液呈酸性，燃料電池中通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極，所以X電極是負極、Y電極是正極，負極反應式為H₂-2e^-=2H⁺、正極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，
A．X是負極，電極反應式為H₂-2e^-=2H⁺，氫離子濃度增大，溶液的酸性增強，故A正確；
B．氫氣失電子發(fā)生氧化反應，故B錯誤；
C．通過以上分析知，Y是正極，故C錯誤；
D．放電時，質子從原電池負極通過交換膜流向正極，所以質子（H⁺）從“X極”一邊透過質子交換膜移動到“Y極”一邊與OH^-反應生成水，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高頻考點，明確各個電極上發(fā)生的反應是解本題關鍵，所有的燃料電池中通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極，難點是電極反應式的書寫，易錯選項是D．