Question

17．CH₄燃料電池應(yīng)用廣泛，以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，使用時電極反應(yīng)如下：X極：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；Y極：4H₂O+2O₂+8e^-═8OH^-．下列說法不正確的是（　　）

• A． CH₄在負極發(fā)生氧化反應(yīng)
• B． 工作一段時間后，電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量減少
• C． 在標準狀況下，通入5.6LO₂完全反應(yīng)后，有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
• D． 該電池工作時，X極附近溶液的堿性增強

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^-，根據(jù)電極反應(yīng)確定液的pH變化情況以及電子轉(zhuǎn)移和物質(zhì)量之間的關(guān)系．

解答 解：A．堿性甲烷燃料電池，具有還原性的甲烷為原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；
B．根據(jù)總反應(yīng)：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，則氫氧化鉀被消耗，電池工作過程中溶液pH將下降，故B正確；
C．根據(jù)電極反應(yīng)式：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，每轉(zhuǎn)移4mol電子，正極有1mol O₂被還原，則通入5.6LO₂即0.25mol，完全反應(yīng)后，有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，故C正確；
D．X極是負極，發(fā)生CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，X極附近溶液的堿性減弱，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查了甲烷燃料電池，根據(jù)電極上得失電子、電子流向、原電池的概念來分析解答即可，注意燃料電池中，通入燃料的電極為負極，通入氧化劑的電極為正極，題目難度不大．