Question

NO₂、O₂和熔融KNO₃可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，Y可循环使用．下列说法正确的是（　　）

• A、O₂在石墨Ⅱ附近发生氧化反应
• B、该电池放电时NO₃^-向石墨Ⅱ电极迁移
• C、石墨Ⅰ附近发生的反应：3NO₂+2e^-=NO+2NO₃^-
• D、相同条件下，放电过程中消耗的NO₂和O₂的体积比为4：1

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：以NO₂、O₂、熔融NaNO₃组成的燃料电池，在使用过程中石墨I电极为原电池的负极，NO₂被氧化，N元素混合升高，应生成N₂O₅，电极方程式为NO₂+NO₃^--e^-═N₂O₅，石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极方程式为O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，以此解答该题．

解答： 解：A．石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极方程式为O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，故A错误；
B．原电池中阴离子影响负极，NO₃^-向石墨Ⅰ电极迁移，故B错误；
C．石墨I为原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为NO₂+NO₃^--e^-═N₂O₅，故C错误；
D．电极方程式分别为NO₂+NO₃^--e^-═N₂O₅、O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，则放电过程中消耗的NO₂和O₂的体积比为4：1，故D正确．
故选D．

点评：本题考查了燃料电池，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意正负极的判断、由化合价的变化推测电极产物等，侧重于有关原理的应用的考查，题目难度中等．