Question

6．如圖是甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖．甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子（H⁺）和電子．電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)．電池總反應(yīng)式為：2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O．下列說法不正確的是（　�。�

• A． 左邊的電極為電池的負(fù)極，a處通入的是甲醇
• B． 每消耗3.2 g氧氣轉(zhuǎn)移的電子為0.4 mol
• C． 電池負(fù)極的反應(yīng)式為：CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺
• D． 電池的正極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

Answer 1

分析 由電子的方向可知a為負(fù)極，b為正極，甲醇在負(fù)極被氧化，由題意可知生成CO₂和H⁺，負(fù)極反應(yīng)為CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺，氧氣在正極得電子被還原，生成水，正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，以此解答該題．

解答 解：A、依據(jù)圖中電子流向分析，原電池中電子是從負(fù)極流向正極；電子流出的一端是負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；所以a處是失電子的一端，通的是甲醇，故A正確；
B、正極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，則每消耗3.2 g氧氣轉(zhuǎn)移的電子為0.4 mol，故B正確；
C、負(fù)極是甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，依據(jù)電池反應(yīng)和酸性環(huán)境，2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O，負(fù)極電極反應(yīng)為：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺，故C正確；
D、正極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣得到電子生成氫氧根離子，在圖中是酸性介質(zhì)，電極反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)寫成水的形式；電池的正極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池的原理應(yīng)用，電極判斷，電極名稱，電極反應(yīng)，電極反應(yīng)式書寫的分析判斷，掌握原電池原理是解題關(guān)鍵，燃料電池的特征是燃料是電子在負(fù)極反應(yīng)，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，題目難度中等．