Question

13．液體燃料電池相比于氣體燃科電池具有體積小，無需氣體存儲裝置等優(yōu)點(diǎn)．一種以胼（N₂H₄）為燃料的電池裝置如圖裝置①，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質(zhì)．下列有關(guān)敘述不正確的是（　�。�

• A． 該燃料電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為：N₂H₄+4OH^--4e^-═N₂↑+4H₂O
• B． 用該燃料電池作為裝置②的直流電源，產(chǎn)生7.1gCl₂至少需加入0.5molN₂H₄
• C． 該燃料電池 放電一段時間后，KOH溶液的pH保持不變（KOH溶液經(jīng)充分?jǐn)嚢枨液雎苑磻?yīng)過程中溶液體積的改變）
• D． 該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料，其目的是提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸

Answer 1

分析 該燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，左側(cè)為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，右側(cè)為正極，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，電池總反應(yīng)為：N₂H₄+O₂=N₂↑+2H₂O，根據(jù)串聯(lián)電路中電子守恒計(jì)算，結(jié)合離子的移動方向、電流的方向分析解答．

解答 解：A．通入燃料的電極為負(fù)極，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O，故A正確；
B．電解氯化銅生成氯氣的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，生成1mol氯氣轉(zhuǎn)移2mol電子，產(chǎn)生7.1g Cl₂為0.1mol，燃料電池中的負(fù)極反應(yīng)為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O，則轉(zhuǎn)移0.2mol電子，消耗0.05mol的N₂H₄，故B錯誤；
C．左側(cè)為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，右側(cè)為正極，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，在轉(zhuǎn)移電子相等的情況下氫氧根離子的物質(zhì)的是量保持不變，而體積不變，所以氫氧化鉀的濃度不變，pH保持不變，故C正確；
D．因?yàn)殡姵刂姓��?fù)極上為氣體參與的反應(yīng)，所以采用多孔導(dǎo)電材料，可以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評 本題考查了燃料電池，明確正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫，注意原電池中陰離子移向負(fù)極，題目難度不大．