Question

17．燃料電池是一種很有發(fā)展前景的電池，甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖．丁烷在催化劑作用下提供質(zhì)子（H⁺）和電子．電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)．電池總反應(yīng)式為：2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O．下列說法中正確的是（　�。�

• A． 右邊的電極為電池的負(fù)極，b處通入的是空氣
• B． 左邊的電極為電池的負(fù)極，a處通入的是空氣
• C． 電池負(fù)極的反應(yīng)式為：2C₄H₁₀+16H₂O-52e^-═8CO₂+52H⁺
• D． 電池的正極反應(yīng)式為：13O₂+26H₂O+52e^-═4OH^-

Answer 1

分析 A、依據(jù)圖中電子流向分析，原電池中電子是從負(fù)極流向正極；電子流出的一端是負(fù)極，流入的一端為正極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；
B、依據(jù)圖中電子流向分析，原電池中電子是從負(fù)極流向正極；電子流出的一端是負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
C、負(fù)極是甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，依據(jù)電極反應(yīng)的產(chǎn)物和環(huán)境寫出電極反應(yīng)式；
D、正極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣得到電子生成氫氧根離子，在圖中是酸性介質(zhì)，電極反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)寫成水的形式．

解答 解：A、原電池中電子是從負(fù)極流向正極；電子流出的一端是負(fù)極，流入的一端為正極，所以右邊的電極為電池的正極，b處通入的是空氣，故A錯(cuò)誤；
B、依據(jù)圖中電子流向分析，原電池中電子是從負(fù)極流向正極；電子流出的一端是負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；所以a處是失電子的一端，通的是丁烷，故B錯(cuò)誤；
C、負(fù)極是丁烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，依據(jù)電池反應(yīng)和酸性環(huán)境，2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O，所以負(fù)極電極反應(yīng)為：2C₄H₁₀+16H₂O-52e^-═8CO₂+52H⁺，故C正確；
D、正極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣得到電子生成氫氧根離子，在圖中是酸性介質(zhì)，電極反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)寫成水的形式；電池的正極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池的原理應(yīng)用，電極判斷，電極名稱，電極反應(yīng)，電極反應(yīng)式書寫的分析判斷，掌握原電池原理是解題關(guān)鍵，燃料電池的特征是燃料是電子在負(fù)極反應(yīng)，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，題目難度中等．