7.有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng),用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池.下列說(shuō)法不正確的是( 。
①每消耗1mol CH4可以向外電路提供8mol e-
②負(fù)極上CH4失去電子,電極反應(yīng)式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
③負(fù)極上是O2獲得電子,電極反應(yīng)式為 O2+2H2O+4e-=4OH-
④電池放電后,溶液pH不斷升高.
A.①②B.①③C.①④D.③④

分析 堿性甲烷燃料電池,具有還原性的甲烷為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,通入氧氣的一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,原電池工作時(shí),電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,電解質(zhì)溶液中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng).

解答 解:①、通入CH4的電極為負(fù)極,電極反應(yīng)為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-,故①正確;
②、通入CH4的電極為負(fù)極失電子反應(yīng)氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故②正確;
③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(yīng):O2+2H2O+4e-=4OH-,故③錯(cuò)誤;
③、電池反應(yīng)式為:CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O,隨著反應(yīng)的進(jìn)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(shí)間后應(yīng)補(bǔ)充KOH,故④錯(cuò)誤;
故選D.

點(diǎn)評(píng) 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(yīng)式的書(shū)寫(xiě),正確判斷兩極的化學(xué)反應(yīng),在學(xué)習(xí)中注意積累電子、電流、離子的流向.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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