Question

【題目】十九大報告中提出要“打贏藍天保衛戰”，意味著對大氣污染防治比過去要求更高。二氧化硫-空氣質子交換膜燃料電池實現了制硫酸、發電、環保三位一體的結合，原理如圖所示。下列說法正確的是

A.該電池放電時H+從Pt2電極經過內電路流到Pt1電極

B.Pt1電極附近發生的反應：SO2＋2H2O－2e－=H2SO4＋2H＋

C.Pt2電極附近發生的反應為: O2＋2H2O＋4e－=4OH－

D.放電過程中若消耗的22.4L O2（標準狀況），Pt1電極區增加4mol H＋

Answer 1

【答案】D

【解析】

由圖可知，Pt1電極上SO2轉化為H2SO4，S元素化合價升高被氧化，為燃料電池的負極，電極反應式為SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+，Pt2電極為燃料電池的正極，O2在正極上得電子被還原生成水，電極反應式為O2+4H++4e-═2H2O，電池的總反應方程式為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。

A項、放電時，陽離子移向正極，Pt1電極為負極，Pt2電極為正極，則該電池放電時氫離子從Pt1電極經過內電路流到Pt2電極，故A錯誤；

B項、Pt1電極通入SO2，SO2在負極失電子發生氧化反應生成H2SO4，電極反應為SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+，故B錯誤；

C項、Pt2電極為燃料電池的正極，酸性條件下，O2在正極上得電子被還原生成水，電極反應式為O2+4H++4e-═2H2O，故C錯誤；

D項、標準狀況下22.4L O2的物質的量為1mol，放電過程中若消耗1mol O2，轉移電子數目為4mol，由負極反應式可知，負極區放電生成8mol H＋有4mol經過質子交換膜進入正極區，所以Pt1電極區增加的H+為4mol，故D正確；

故選D。