Question

10．將兩個(gè)鉑電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH₄和O₂，構(gòu)成甲烷燃料電池．已知通入CH₄的一極的電極反應(yīng)為：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O．下列敘述不正確的是（　�。�

• A． 通入CH₄的電極為負(fù)極
• B． 正極反應(yīng)為：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-
• C． 燃料電池工作時(shí)，溶液中的OH^-向正極移動(dòng)
• D． 該電池使用一段時(shí)間后溶液中KOH的濃度將減小

Answer 1

分析 燃料原電池中，甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入燃料的電極為負(fù)極，電池反應(yīng)式為：CH₄+10 OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，通入氧化劑的電極為正極，其電極反應(yīng)是：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，總反應(yīng)為：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O；溶液中陰離子流向負(fù)極，陽離子流向正極，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：A．甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入CH₄的電極為負(fù)極，故A正確；
B．原電池的正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)是：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，故B正確；
C．溶液中陰離子流向負(fù)極，陽離子流向正極，則氫氧根離子向負(fù)極附近移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．該原電池的總反應(yīng)為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，所以該電池使用一段時(shí)間后KOH濃度變小，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查堿性甲烷電池的工作原理，題目難度中等，注意掌握電極反應(yīng)式的書寫方法，正確判斷兩極發(fā)生的反應(yīng)為解答關(guān)鍵，在學(xué)習(xí)中注意歸納電子、電流、離子的流向，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．