Question

12．可給筆記本電腦供電的甲醇燃料電池已經(jīng)面世，其結(jié)構(gòu)示意圖如下．甲醇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)另一電極后與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為：2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O．下列說法不正確的是（　　）

• A． 右電極為電池正極，b處通入的物質(zhì)是空氣
• B． 左電極為電池負(fù)極，a處通入的物質(zhì)是空氣
• C． 負(fù)極反應(yīng)式為：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺
• D． 正極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

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，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以右電極為電池正極，b處通入的物質(zhì)是空氣，故A正確；
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，通的是甲醇，故B錯(cuò)誤；
C、負(fù)極是甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，依據(jù)電池反應(yīng)和酸性環(huán)境，2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O，負(fù)極電極反應(yīng)為：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺，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正確；
故選B．

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)，氧氣再正極發(fā)生還原反應(yīng)，題目難度中等．