Question

19．燃料電池的能量利用率比內(nèi)燃機(jī)高，已應(yīng)用于汽車中．如圖為某燃料電池工作示意圖，其中C₁和C₂均為多孔性納米電極（不考慮電解質(zhì)參與電極反應(yīng)）．下列有關(guān)說法不正確的是（　�。�

• A． b口放出氣體為CO₂
• B． 質(zhì)子將由C₁電極區(qū)經(jīng)交換膜向C₂電極區(qū)運(yùn)動(dòng)
• C． 用該電池電解精制銅，當(dāng)消耗1mol甲醇時(shí)，可溶解粗銅中3 molCu
• D． 電池總反應(yīng)的產(chǎn)物與甲醇燃燒產(chǎn)物一樣

Answer 1

分析 該燃料電池中電解質(zhì)溶液呈酸性，通入燃料甲醇的電極C₁是負(fù)極，通入空氣的電極C₂是正極，
A．負(fù)極上甲醇失電子生成二氧化碳和氫離子；
B．C₁是負(fù)極，C₂是正極，電解質(zhì)溶液中質(zhì)子從負(fù)極流向正極；
C．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行計(jì)算；
D．燃料電池總反應(yīng)是燃料燃燒的化學(xué)方程式，在酸性介質(zhì)下，甲醇燃料電池的總反應(yīng)產(chǎn)物與甲醇燃燒產(chǎn)物一樣．

解答 解：該燃料電池中電解質(zhì)溶液呈酸性，通入燃料甲醇的電極C₁是負(fù)極，通入空氣的電極C₂是正極，
A．負(fù)極上甲醇失電子生成二氧化碳和氫離子，所以b口放出氣體為CO₂，故A正確；
B．C₁是負(fù)極，C₂是正極，電解質(zhì)溶液中質(zhì)子從負(fù)極流向正極，所以質(zhì)子將由C₁電極區(qū)經(jīng)交換膜向C₂電極區(qū)運(yùn)動(dòng)，故B正確；
C．燃料電池總反應(yīng)是：2CH₄O+3O₂=2CO₂+4H₂O，當(dāng)消耗1mol甲醇時(shí)，轉(zhuǎn)移電子是6mol，用該電池電解精制銅，可根據(jù)主反應(yīng)：Cu-2e^-=Cu²⁺，轉(zhuǎn)移電子是6mol，溶解粗銅中3mol銅，但是陽極上先是活潑金屬失電子，然后是金屬銅失電子，所以當(dāng)消耗1mol甲醇時(shí)，可溶解粗銅中銅的量小于3mol，故C錯(cuò)誤；
D．燃料電池總反應(yīng)是燃料燃燒的化學(xué)方程式，在酸性介質(zhì)下，甲醇燃料電池的總反應(yīng)產(chǎn)物與甲醇燃燒產(chǎn)物一樣，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，易錯(cuò)選項(xiàng)是C，注意粗銅精煉中陽極上不僅銅失電子，題目難度不大．