Question

3．一種新型的燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，總反應式為：2C₂H₆+7O₂+8KOH═4K₂CO₃+10H₂O，下列推斷正確的是（　�。�

• A． 負極反應為7O₂+14 H₂O+28e^-→28OH^-
• B． 每消耗1molC₂H₆，則電路上轉移的電子為14mol
• C． 放電一段時間后，負極周圍的pH升高
• D． 放電過程中KOH的物質的量濃度減小

Answer 1

分析 由電池總反應2C₂H₆+7O₂+8KOH=4K₂CO₃+10H₂O可知，原電池工作時C₂H₆被氧化生成K₂CO₃，應為原電池的負極，電極反應式為C₂H₆+18OH^--14e^-=2CO₃^2-+12H₂O，O₂得電子被還原，應為原電池正極，電極反應式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，據此分析解答．

解答 解：A．該燃料電池中通入燃料乙烷的電極是負極、通入氧化劑氧氣的電極是正極，該燃料電池中負極反應式C₂H₆+18OH^--14e^-=2CO₃^2-+12H₂O，正極反應式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故A錯誤；
B．根據C₂H₆+18OH^--14e^-=2CO₃^2-+12H₂O知，每消耗1molC₂H₆，則電路上轉移的電子為14mol，故B正確；
C．負極消耗OH^-離子，負極周圍的pH值減小，故C錯誤；
D．電池工作過程中，電池總反應為2C₂H₆+8OH^-+7O₂=4CO₃^2-+10H₂O，反應消耗OH^-離子，所以KOH的物質的量濃度減小，故D正確；
故選BD．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高頻考點，所有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，難點是電極反應式的書寫，要結合電解質溶液酸堿性書寫，題目難度中等．