Question

12．熔融碳酸鹽燃料電池，是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質(zhì)隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構(gòu)成的燃料電池．其電解質(zhì)是熔融態(tài)碳酸鹽．如圖是用熔融碳酸鹽作電解質(zhì)，氫氣和氧氣形成的燃料電池，下列說法不正確的是（　　）

• A． 該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為：H₂-2e^-+CO₃^2-═H₂O+CO₂
• B． 該電池中CO₃^2-的為由左邊移向右邊移動(dòng)
• C． 該電池放電時(shí)，正極的反應(yīng)式為：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-
• D． 該電池放電時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol e^-時(shí)正極消耗1mol O₂和2mol CO₂

Answer 1

分析 該燃料電池中，通入燃料氫氣的電極是負(fù)極，通入氧化劑氧氣的電極是正極，負(fù)極反應(yīng)式為H₂-2e^-+CO₃^2-=CO₂+H₂O，正極反應(yīng)式為O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，放電時(shí)，電解質(zhì)中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)，據(jù)此分析解答．

解答 解：該燃料電池中，通入燃料氫氣的電極是負(fù)極，通入氧化劑氧氣的電極是正極，負(fù)極反應(yīng)式為H₂-2e^-+CO₃^2-=CO₂+H₂O，正極反應(yīng)式為O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，
A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為H₂-2e^-+CO₃^2-=CO₂+H₂O，故A正確；
B．放電時(shí)，電解質(zhì)中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)，所以碳酸根離子由右向左移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．該電池放電時(shí)，正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子，所以正極的反應(yīng)式為：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，故C正確；
D．該電池放電時(shí)，根據(jù)O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-知，當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol e^-時(shí)，正極消耗1mol O₂和2mol CO₂，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)電源新型電池，為高頻考點(diǎn)，明確原電池原理是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，常見燃料電池電解質(zhì)有酸、堿、熔融碳酸鹽、熔融氧化物類型，題目難度中等．