Question

5．甲烷燃料電池以鉑絲為電極，KOH為電解質溶液，從兩極分別通入甲烷和氧氣即可產生電流．關于此燃料電池的下列敘述正確的是（　　）

• A． 通入CH₄的電極為正極
• B． 正極的電極反應式為：20₂+8e^-+4H₂0=80H^-
• C． 若甲烷通人量為1.12L（標準狀況）且反應完全，則電池中有0.1mol0₂被氧化
• D． 通入甲烷的電極的電極反應式為：CH₄+20₂+4e^-=C0₂+2H₂0

Answer 1

分析 該燃料生成中，通入甲烷的電極是負極，負極反應式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，通入氧氣的一極為原電池的正極，發生還原反應，電極方程式為0₂+2H₂O+4e^-=40H^-，總反應式為CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O，據此分析解答．

解答 解：該燃料生成中，通入甲烷的電極是負極，負極反應式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，通入氧氣的一極為原電池的正極，發生還原反應，電極方程式為0₂+2H₂O+4e^-=40H^-，總反應式為CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O，
A．甲烷易失電子發生氧化反應，所以通入甲烷的電極是負極，故A錯誤；
B．電解質溶液呈堿性，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為：20₂+8e^-+4H₂0=80H^-，故B正確；
C．氧氣被還原，而不是被氧化，故C錯誤；
D．甲烷在反應時失電子被氧化，應為原電池負極反應，電極方程式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高頻考點，明確正負極上發生的反應及電極反應式的書寫是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，要結合電解質溶液酸堿性書寫．