Question

圖一是根據反應Zn+CuSO₄═Cu+ZnSO₄設計成的鋅銅原電池，鹽橋中是含有瓊膠的KCl飽和溶液．圖二中，裝置Ⅰ是甲烷燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，裝置Ⅱ中欲實現鐵上鍍銅．下列說法正確的是（　　）

• A、圖一中負極的電極反應式是Cu²⁺+2e^-═Cu
• B、圖一中電池工作時鹽橋中的K⁺向甲池移動
• C、圖二中當銅電極的質量減輕3.2g時，消耗的CH₄在標準狀況下的體積為0.56L
• D、圖二中從b處通入的是O₂，a處電極上發生的電極反應式是CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：A、圖一中負極的電極反應式是Zn-2e^-═Zn²⁺；
B、鹽橋中是含有瓊膠的KCl飽和溶液，電池工作時K⁺向正極移動，Cl^-向負極移動；
C、根據電子轉移守恒8n（CH₄）=2n（Cu）=2×

3.2g

64g/mol

，即n（CH₄）=

0.1

8

mol，所以v（CH₄）=

0.1

8

mol×22.4L/mol=0.28L；
D、鐵上鍍銅所以a為負極，所以b應通入O₂．所以甲烷堿性燃料電池a處電極上CH₄放電，發生氧化反應，電極反應式是CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．

解答： 解：A、圖一中負極的電極反應式是Zn-2e^-═Zn²⁺，故A錯誤；
B、鹽橋中是含有瓊膠的KCl飽和溶液，電池工作時K⁺向正極移動，Cl^-向負極移動，故B錯誤；
C、根據電子轉移守恒8n（CH₄）=2n（Cu）=2×

3.2g

64g/mol

，即n（CH₄）=

0.1

8

mol，所以v（CH₄）=

0.1

8

mol×22.4L/mol=0.28L，故C錯誤；
D、鐵上鍍銅所以a為負極，所以b應通入O₂．所以甲烷堿性燃料電池a處電極上CH₄放電，發生氧化反應，電極反應式是CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，故D正確；
故選D．

點評：本題考查原電池和電解原理，明確電池反應中元素的化合價變化發生的反應是解答的關鍵，注意放電順序的應用及電子守恒，題目難度中等．