Question

5．有人設計出利用CH₄和O₂的反應，用鉑電極在KOH溶液中構成燃料電池．電池的總反應類似于CH₄在O₂中燃燒，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 每消耗1molCH₄可以向外電路提供4mole^-
• B． 負極上CH₄失去電子，電極反應式為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O
• C． 正極上O₂得到電子，電極反應式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O
• D． 電池放電后，溶液pH不斷升高

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，電極反應式為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，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，原電池工作時，電子從負極經外電路流向正極，電解質溶液中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動．

解答 解：A、通入CH₄的電極為負極，電極反應為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，每消耗1molCH₄可以向外電路提供8mole^-，故A錯誤；
B、通入CH₄的電極為負極失電子反應氧化反應，電極反應為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故B正確；
C、通入氧氣的一極為原電池的正極，得到電子發(fā)生還原反應：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故C錯誤；
D、電池反應式為：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，隨著反應的進行，溶液中氫氧根離子不斷減少，溶液pH不斷減小，所以該電池使用一段時間后應補充KOH，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查堿性甲烷電池的工作原理，題目難度不大，本題中注意把握電極反應式的書寫，正確判斷兩極的化學反應，在學習中注意積累電子、電流、離子的流向．