Question

2．绿色电源“二甲醚【（CH₃）₂O】-氧气燃料电池”的工作原理如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 氧气应从c处通入，电极Y上发生的反应为：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-
• B． 电池在放电过程中，电极X周围溶液的pH增大
• C． 当该电池向外电路提供2 mol电子时消耗O₂约为11.2L
• D． 二甲醚应从b处加入，电极X上发生的反应为：（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O═2CO₂+12H⁺

Answer 1

分析 根据氢离子移动方向知，Y为原电池正极，X为负极，则c处通入的气体是氧气，根据d处生成物知，正极上发生的反应为O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，电解质溶液为酸性溶液，b处通入的物质是二甲醚，X电极反应式为（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，则a处出来的物质是二氧化碳，据此分析解答．

解答 解：根据氢离子移动方向知，Y为原电池正极，X为负极，则c处通入的气体是氧气，根据d处生成物知，正极上发生的反应为O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，电解质溶液为酸性溶液，b处通入的物质是二甲醚，X电极反应式为（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，则a处出来的物质是二氧化碳，
A．氧气应从c处通入，电极Y上发生的反应为O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，故A错误；
B．电池在放电过程中，电极X发生的电极反应为（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，X电极周围溶液的pH减小，故B错误；
C．当该电池向外电路提供2mol电子时消耗O₂体积=$\frac{2mol}{4}$×22.4mol/L=11.2L，但是没有说明是在标准状况下，所以无法计算体积，故C错误；
D．二甲醚应从b处加入，X电极上二甲醚得电子发生还原反应，所以电极X上发生的反应为（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了化学电源新型电池，根据氢离子移动方向确定正负极，再根据d处生成物确定电解质溶液酸碱性，难点是电极反应式书写，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力．