Question

19．燃料電池的能量利用率比內燃機高，已應用于汽車中．如圖為某燃料電池工作示意圖，其中C₁和C₂均為多孔性納米電極（不考慮電解質參與電極反應）．下列有關說法不正確的是（　　）

• A． b口放出氣體為CO₂
• B． 質子將由C₁電極區經交換膜向C₂電極區運動
• C． 用該電池電解精制銅，當消耗1mol甲醇時，可溶解粗銅中3 molCu
• D． 電池總反應的產物與甲醇燃燒產物一樣

Answer 1

分析 該燃料電池中電解質溶液呈酸性，通入燃料甲醇的電極C₁是負極，通入空氣的電極C₂是正極，
A．負極上甲醇失電子生成二氧化碳和氫離子；
B．C₁是負極，C₂是正極，電解質溶液中質子從負極流向正極；
C．根據轉移電子相等進行計算；
D．燃料電池總反應是燃料燃燒的化學方程式，在酸性介質下，甲醇燃料電池的總反應產物與甲醇燃燒產物一樣．

解答 解：該燃料電池中電解質溶液呈酸性，通入燃料甲醇的電極C₁是負極，通入空氣的電極C₂是正極，
A．負極上甲醇失電子生成二氧化碳和氫離子，所以b口放出氣體為CO₂，故A正確；
B．C₁是負極，C₂是正極，電解質溶液中質子從負極流向正極，所以質子將由C₁電極區經交換膜向C₂電極區運動，故B正確；
C．燃料電池總反應是：2CH₄O+3O₂=2CO₂+4H₂O，當消耗1mol甲醇時，轉移電子是6mol，用該電池電解精制銅，可根據主反應：Cu-2e^-=Cu²⁺，轉移電子是6mol，溶解粗銅中3mol銅，但是陽極上先是活潑金屬失電子，然后是金屬銅失電子，所以當消耗1mol甲醇時，可溶解粗銅中銅的量小于3mol，故C錯誤；
D．燃料電池總反應是燃料燃燒的化學方程式，在酸性介質下，甲醇燃料電池的總反應產物與甲醇燃燒產物一樣，故D正確；
故選C．

點評 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點，明確各個電極上發生的反應是解本題關鍵，易錯選項是C，注意粗銅精煉中陽極上不僅銅失電子，題目難度不大．