Question

14．甲醇-空氣燃料電池（DMFC）是一種高效能、輕污染的車載電池，其工作原理如圖．下列有關敘述不正確的是（　�。�

• A． H⁺從負極區通過交換膜移向正極區
• B． 正極的電極反應式為：O₂+H₂O+4e^-═4OH^-
• C． 圖中a、b、c、d物質分別是CO₂、CH₂OH、H₂O
• D． 用該燃料電池電解飽和食鹽水，產生1.5mol氯氣，需要消耗甲醇16克

Answer 1

分析 原電池中陽離子向正極移動，由質子的定向移動可知甲為燃料電池的負極，乙為燃料電池的正極，負極電極反應式為CH₃OH（l）+H₂O（l）-6e^-=CO₂（g）+6H⁺，正極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，根據電子守恒計算甲醇和氯氣的關系．

解答 解：A．原電池工作時，陽離子移向原電池的正極，則H⁺從負極區通過交換膜移向正極區，故A正確；
B．酸性條件下，氧氣得電子生成水，則正極的電極反應式為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故B錯誤；
C．甲為負極，則通入的b為甲醇，a出來的是CO₂，乙為正極，則c通入的是O₂，d出來的是水，故C正確；
D．燃料電池中CH₃OH（l）+H₂O（l）-6e^-=CO₂（g）+6H⁺，電解飽和食鹽水的陰極的電極方程式2Cl^--2e^-═Cl₂↑，產生1.5mol氯氣，轉移3mol電子，則消耗0.5mol甲醇，所以甲醇的質量為16g，故D正確．
故選B．

點評 本題考查甲醇燃料電池，題目難度不大，注意把握原電池的工作原理以及電極反應式的書寫，解答本題的關鍵是根據質子移動方向判斷原電池的正負極．