Question

【題目】一種新型燃料電池，它是用兩根金屬做電極插入KOH溶液中，然后向兩極上分別通甲烷和氧氣，其電池反應(yīng)為：X極：CH4+10OH－8e－＝CO32－+7H2O ，Y極：4H2O+2O2+8e－＝8OH－，下列關(guān)于此燃料電池的有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）

A. 通過(guò)甲烷的電極（X）為電池的負(fù)極，通過(guò)氧氣的電極（Y）為電池正極

B. 放電一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量改變

C. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，通過(guò)5.6L氧氣，完全反應(yīng)后有1.0mol的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移

D. 放電時(shí)，通過(guò)甲烷的一極附近的pH升高

Answer 1

【答案】D

【解析】

甲烷堿性燃料電池工作時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，甲烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，結(jié)合電極方程式以及題目要求可解答該題。

A. 根據(jù)原電池總反應(yīng)式可知甲烷被氧化，為原電池的負(fù)極反應(yīng)，氧氣得電子被還原，應(yīng)為原電池的正極反應(yīng)，即通過(guò)甲烷的電極(X)為電池的負(fù)極，通過(guò)氧氣的電極(Y)為電池正極，A項(xiàng)正確；

B. 根據(jù)正負(fù)極電子轉(zhuǎn)移數(shù)相等得到反應(yīng)的總方程式為CH4+2O2+2OH═CO32+2H2O可知反應(yīng)消耗KOH，則電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量改變，B項(xiàng)正確；

C. n(O2)= = 0.25 mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.25mol× 4=1.0 mol，C項(xiàng)正確；

D. 甲烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，依據(jù)題意，通過(guò)甲烷電極的電極反應(yīng)為CH4+10OH－8e－＝CO32－+7H2O，負(fù)極消耗氫氧根離子，所以放電時(shí)，通過(guò)甲烷的一極附近的pH降低，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選D。