Question

14．以丁烷為燃料、空氣為氧化劑，選用具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極，用熔融的K₂CO₃（其中不含O^2-和HCO₃^-）為電解質組成燃料電池，下列說法中不正確的是（　　）

• A． 正極反應：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-
• B． 負極反應：2C₄H₁₀+26CO₃^2--52e^-=34CO₂+10H₂O
• C． 為了使燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池的電解質組成應保持穩(wěn)定，故須在通入的空氣中加入CO₂
• D． 電解質熔液中的CO₃^2-從正極遷移到負極，而內電路中的電流流向則從負極遷移到正極

Answer 1

分析 A、燃料電池的正極上是氧氣得電子發(fā)生還原反應；
B、該燃料電池負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為：2C₄H₁₀+26CO₃^2--52e^-→34CO₂+10H₂O；
C、該電池中，總反應是丁烷和氧氣反應生成二氧化碳和水的反應，反應方程式為：2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂+10H₂O，二氧化碳減少，所以在通入的空氣中加入CO₂；
D、陰離子從正極遷移到負極，外電路電流由正極流向負極，而內電路中的電流流向則從負極遷移到正極．

解答 解：A、正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應和二氧化碳反應生成碳酸根離子，電極反應式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-或13O₂+26CO₂+52e^-=26CO₃^2-，故A錯誤；
B、該燃料電池負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為：2C₄H₁₀+26CO₃^2--52e^-→34CO₂+10H₂O，故B正確；
C、該電池中，總反應是丁烷和氧氣反應生成二氧化碳和水的反應，反應方程式為：2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂+10H₂O，二氧化碳減少，所以在通入的空氣中加入CO₂，故C正確；
D、陰離子從正極遷移到負極，所以電解質熔液中的CO₃^2-從正極遷移到負極，外電路電流由正極流向負極，而內電路中的電流流向則從負極遷移到正極，故D正確；
故選A．

點評 本題考查了原電池中燃料電池的工作原理，明確正負極上得失電子的物質是解本題關鍵，難度不大．