Question

12．超晶格電解質的氧離子（O^2-）電導率較常規的燃料電池器件高1億倍，可有效的提高燃料電池效率．用該超晶格材料作為某燃料電池的電解質，并在一極通入空氣，另一極通入H₂．下列對該燃料電池說法的中正確的是（　　）

• A． 在超晶格電解質中，O^2-由負極移向正極
• B． 通入空氣的一極為負極
• C． 正極的電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• D． 負極的電極反應式為H₂+O^2--2e^-═H₂O

Answer 1

分析 A．放電時，電解質中陰離子向負極移動、陽離子向正極移動；
B．燃料電池中，通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極；
C．正極上氧氣得電子生成氧離子；
D．負極上氫氣失電子和氧離子反應生成水．

解答 解：A．放電時，電解質中陰離子向負極移動、陽離子向正極移動，所以在超晶格電解質中，O^2-由負極移向負極，故A錯誤；
B．燃料電池中，通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極，所以通入氫氣的電極是負極、通入空氣的電極是正極，故B錯誤；
C．正極上氧氣得電子生成氧離子，電極反應式為O₂+4e^-═2O^2-，故C錯誤；
D．負極上氫氣失電子和氧離子反應生成水，電極反應式為H₂+O^2--2e^-═H₂O，故D正確；
故選D．

點評 本題以燃料電池為載體考查化學電源新型電池，為高頻考點，明確燃料電池正負極與得失電子、燃料及氧化劑關系是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，如果電解質是熔融碳酸鹽、酸、堿、熔融氧化物，其電極反應式不同，書寫電極反應式要結合電解質特點書寫，題目難度中等．