Question

3．直接甲醇燃料電池以其供電量大、持續(xù)時間長而極具發(fā)展前景，其工作原理如圖所示，下列關于它的說法正確的是（　　）

• A． 電子經外電路自b極流向a極
• B． b極的電極半反應為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O
• C． 質子交換膜中的H⁺流向a極
• D． 以此電池供電，電解CuSO₄溶液，理論上每生成0.1molCu最少需要氧氣1.12L

Answer 1

分析 交換膜為質子交換膜，所以電解質溶液呈酸性，燃料電池中負極上加入燃料、正極上通入氧化劑，所以該燃料電池中，a為負極、b為正極，負極反應式為CH₃OH（l）+H₂O（l）-6e^-=CO₂（g）↑+6H⁺、正極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，陽離子向正極移動，結合轉移電子守恒進行計算．

解答 解：A．燃料電池中加入燃料電極是負極、加入氧化劑電極是正極，所以加入甲醇的電極a是負極、加入空氣的電極b是正極，電子從 a沿導線流向b電極，故A錯誤；
B．b是正極，電解質溶液呈酸性，正極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故B正確；
C．放電時，陽離子向正極移動，a是負極、b是正極，所以質子交換膜中的H⁺流向b極，故C錯誤；
D．溫度和壓強未知，無法確定氣體摩爾體積，所以不能計算需要氧氣體積，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查化學電源新型電池，明確原電池原理是解本題關鍵，為高頻考點，知道正負極的判斷、電極反應式的書寫、離子及電子移動方向，易錯選項是D，題目難度中等．