Question

12．可給筆記本電腦供電的甲醇燃料電池已經面世，其結構示意圖如下．甲醇在催化劑作用下提供質子（H⁺）和電子，電子經外電路、質子經內電路到達另一電極后與氧氣反應，電池總反應為：2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O．下列說法不正確的是（　　）

• A． 右電極為電池正極，b處通入的物質是空氣
• B． 左電極為電池負極，a處通入的物質是空氣
• C． 負極反應式為：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺
• D． 正極反應式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

Answer 1

分析 A、依據圖中電子流向分析，原電池中電子是從負極流向正極；電子流出的一端是負極，流入的一端為正極，得到電子發生還原反應；
B、依據圖中電子流向分析，原電池中電子是從負極流向正極；電子流出的一端是負極，失電子發生氧化反應；
C、負極是甲醇失電子發生氧化反應，依據電極反應的產物和環境寫出電極反應式；
D、正極是氧氣得到電子發生還原反應，氧氣得到電子生成氫氧根離子，在圖中是酸性介質，電極反應產物應寫成水的形式．

解答 解：A、原電池中電子是從負極流向正極；電子流出的一端是負極，流入的一端為正極，得到電子發生還原反應，所以右電極為電池正極，b處通入的物質是空氣，故A正確；
B、依據圖中電子流向分析，原電池中電子是從負極流向正極；電子流出的一端是負極，失電子發生氧化反應；所以a處是失電子的一端，通的是甲醇，故B錯誤；
C、負極是甲醇失電子發生氧化反應，依據電池反應和酸性環境，2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O，負極電極反應為：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺，故C正確；
D、正極是氧氣得到電子發生還原反應，氧氣得到電子生成氫氧根離子，在圖中是酸性介質，電極反應產物應寫成水的形式；電池的正極反應式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故D正確；
故選B．

點評 本題考查了原電池的原理應用，電極判斷，電極名稱，電極反應，電極反應式書寫的分析判斷，掌握原電池原理是解題關鍵，燃料電池的特征是燃料是電子在負極反應，氧氣再正極發生還原反應，題目難度中等．