Question

10．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH₄和O₂，构成甲烷燃料电池．已知通入CH₄的一极的电极反应为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O．下列叙述不正确的是（　　）

• A． 通入CH₄的电极为负极
• B． 正极反应为：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-
• C． 燃料电池工作时，溶液中的OH^-向正极移动
• D． 该电池使用一段时间后溶液中KOH的浓度将减小

Answer 1

分析 燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料的电极为负极，电池反应式为：CH₄+10 OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，通入氧化剂的电极为正极，其电极反应是：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，总反应为：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O；溶液中阴离子流向负极，阳离子流向正极，据此进行解答．

解答 解：A．甲烷失电子发生氧化反应，所以通入CH₄的电极为负极，故A正确；
B．原电池的正极上得到电子发生还原反应，电极反应是：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，故B正确；
C．溶液中阴离子流向负极，阳离子流向正极，则氢氧根离子向负极附近移动，故C错误；
D．该原电池的总反应为：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，所以该电池使用一段时间后KOH浓度变小，故D正确；
故选C．

点评 本题考查碱性甲烷电池的工作原理，题目难度中等，注意掌握电极反应式的书写方法，正确判断两极发生的反应为解答关键，在学习中注意归纳电子、电流、离子的流向，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．