Question

【題目】有一種瓦斯分析儀能夠在煤礦巷道中的甲烷達(dá)到一定濃度時(shí)，通過(guò)傳感器顯示出來(lái)。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理，其裝置如下圖所示，其中的固體電解質(zhì)是Y2O3－Na2O，O2-可以在其中自由移動(dòng)。下列有關(guān)敘述正確的的是

A. 瓦斯分析儀工作時(shí)，電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極a

B. 電極b是正極，O2-由電極a流向電極b

C. 當(dāng)固體電解質(zhì)中有1 mol O2-通過(guò)時(shí)，電子轉(zhuǎn)移4 mol

D. 電極a的反應(yīng)式為：CH4+5O2-―8e-＝CO32- +2H2O

Answer 1

【答案】D

【解析】這是燃料電池，甲烷在a電極失去電子(a極為負(fù)極)，被氧化生成二氧化碳，電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極a，故A錯(cuò)誤；氧氣在b電極上得到電子生成O2-，b電極上發(fā)生還原反應(yīng)，b電極作正極，O2-由電極b經(jīng)電解質(zhì)流向電極a， 故B錯(cuò)誤；由負(fù)極電極式CH4+5O2-―8e-＝CO32- +2H2O可知，當(dāng)固體電解質(zhì)中有5 mol O2-通過(guò)時(shí)，電子轉(zhuǎn)移8 mol，則有1 mol O2-通過(guò)時(shí)，電子轉(zhuǎn)移1.6 mol，故C錯(cuò)誤；a電極上生成的二氧化碳與O2-結(jié)合生成碳酸根離子，電極式為：CH4+5O2-―8e-＝CO32- +2H2O，故D正確。答案選D。