Question

如圖所示是一個(gè)燃料電池的示意圖，當(dāng)燃料電池如下時(shí)，其分析中正確的是（　�。�

• A、如果a極通入H₂，b極通入O₂，NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，則通H₂的電極上發(fā)生的反應(yīng)為：H₂-2e^-=2H⁺
• B、如果a極通入H₂，b極通入O₂，H₂SO₄溶液作電解質(zhì)溶液，則通O₂的電極上發(fā)生的反應(yīng)為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-
• C、如果a極通入CH₄，b極通入O₂，NaOH作電解質(zhì)溶液，則通CH₄的電極上發(fā)生的反應(yīng)為：CH₄-8e^-+10 OH^-=CO₃^2-+7H₂O
• D、如果a極通入H₂，b極通入O₂，NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，則溶液中的OH^-離子向b極附近移動(dòng)

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：燃料電池中，通入燃料的電極是負(fù)極，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上通入氧化劑，氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)，
A．當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，通入氫氣電極上電極反應(yīng)式為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O、通入氧氣電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
B．硫酸為電解質(zhì)溶液，通入氫氣的電極上電極反應(yīng)式為H₂-2e^-=2 H⁺，正極上電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
C．NaOH為電解質(zhì)，通入甲烷的電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+10 OH^-=CO₃^2-+7H₂O，通入氧氣的電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
D．放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)、陽(yáng)離子向正極移動(dòng)．

解答： 解：燃料電池中，通入燃料的電極是負(fù)極，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上通入氧化劑，氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)，
A．當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，通入氫氣電極為氫氣失電子和溶液中氫氧根離子反應(yīng)生成水，所以通入氫氣的電極反應(yīng)式為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，故A錯(cuò)誤；
B．硫酸為電解質(zhì)溶液，通入氧氣的電極是正極，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，所以正極上電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故B錯(cuò)誤；
C．NaOH為電解質(zhì)，通入甲烷的電極為負(fù)極，負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成二氧化碳和水，所以通入甲烷電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+10 OH^-=CO₃^2-+7H₂O，故C正確；
D．放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)、陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，通入氫氣電極a為負(fù)極、通入氧氣電極b為正極，電解質(zhì)溶液中OH^-離子向a極附近移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了燃料電池，明確原電池原理是解本題關(guān)鍵，知道燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極為正極，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，書寫時(shí)要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性確定生成物，酸性電解質(zhì)溶液中，電極上不可能生成OH^-，堿性電解質(zhì)溶液中，電極上不能生成H⁺，為易錯(cuò)點(diǎn)．