Question

【题目】以熔融LiCO3和K2CO3为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图，下列说法正确的是（ ）

A.以此电池为电源精炼铜，当有0.1mole﹣转移时，有3.2g铜溶解
B.若以甲烷为燃料气时负极反应式：CH4+5O2﹣﹣8e﹣=CO32﹣+2H2O
C.该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3
D.空气极发生电极反应式为：O 2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、电解精炼铜，阴极上铜离子得到电子生成铜，电极反应Cu2++2e﹣=Cu，当电路有0.1mol e﹣转移反应生成铜0.05mol，如果全部是铜放电，则溶解的铜的质量=0.05mol×64g/mol=3.2g，粗铜有比铜更活泼的金属首先放电，所以溶解的铜小于3.2g，故A错误；
B、根据图示信息，通入甲烷的电极是负极，在负极上，甲烷变为氢气，氢气发生失电子的氧化反应，即H2﹣2e﹣+CO32﹣=CO2+H2O，故B错误；
C、假设转移4mol的电子，根据电极反应：负极电极反应式为：H2﹣2e﹣+CO32﹣=CO2+H2O，通入空气和CO2的混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣ ， 负极消耗2mol的碳酸根离子，正极产生2mol的碳酸根离子，所以碳酸根离子的浓度不变，故C错误；
D、原电池正极上的电极反应式为O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣ ， 故D正确；
故选：D．