Question

某同體酸燃料電池以Ca（HSO₄）₂固體為電解質(zhì)傳遞H⁺，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示，電池總反應(yīng)可表示為：2H₂+O₂=2H₂O，下列有關(guān)說法錯誤的是（　　）

• A、電子通過外電路從a極流向b極
• B、b極上的電極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O
• C、每轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，生成3.6g水
• D、H⁺由b極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到a極

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：根據(jù)電池總反應(yīng)：2H₂+O₂=2H₂O可知：通入氫氣的一極為電池的負極，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)為H₂-2e^-═2H⁺，通入氧氣的一極為電池的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；電池工作時，電子通過外電路從負極流向正極，即從a極流向b極，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，即H⁺由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極；每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，消耗0.05mol的H₂，生成0.05mol水，據(jù)此回答判斷．

解答： 解：根據(jù)電池總反應(yīng)：2H₂+O₂=2H₂O可知：通入氫氣的一極為電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)為H₂-2e^-=2H⁺；通入氧氣的一極為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；電池工作時，電子通過外電路從負極流向正極，即從a極流向b極，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，即H⁺由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極；每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，消耗0.05mol的H₂，生成0.05mol水．
A、a為負極，b是正極，則電子應(yīng)該是通過外電路由a極流向b，故A正確；
B、該電池為酸性電池，所以正極電極反應(yīng)為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故B正確；
C、每轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，生成0.2mol水，質(zhì)量是0.2mol×18g/mol=3.6g，故C正確；
D、原電池中，陽離子向正極移動，所以H⁺由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極，故D錯誤．
故選D．

點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題．側(cè)重考查學(xué)生靈活運用原電池原理解決實際問題的能力．學(xué)習(xí)中要明確原電池電子以及離子的定向移動問題，要能正確判斷原電池的正負極，以及電極反應(yīng)式的書寫等問題．