Question

下圖是水煤氣（成分為CO、H₂）、空氣燃料電池的工作原理示意圖，a、b均為惰性電極。下列敘述中正確的是

A．A處通入的是空氣，B處通入的是水煤氣

B．a(chǎn)電極發(fā)生還原反應(yīng)，b電極發(fā)生氧化反應(yīng)

C．如用這種電池電鍍銅，待鍍金屬增重6.4 g，則至少消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的水煤氣2.24 L

D．a(chǎn)電極的反應(yīng)式包括：CO+4OH-+2e-＝CO32-+2H2O

Answer 1

C

試題分析：本題考查的是原電池的應(yīng)用-燃料電池的工作原理。不管什么燃料電池，若需要消耗氧氣，那么通O₂的這一極一定是正極。正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。外電路中電子由負(fù)極經(jīng)過導(dǎo)線回到正極。而內(nèi)電路（溶液中）靠離子定向移動產(chǎn)生電流。電子的流向可知，電子從a極出來，回到b極。所以a是負(fù)極（燃料失電子），b極是正極（O₂得電子）。故A錯(cuò)誤。負(fù)極電極反應(yīng)式：不僅CO失電子，還有H₂失電子。CO失電子后變成+4價(jià)（以CO₂形式存在）而電解質(zhì)溶液是堿性溶液，所以CO₂會與OH^－發(fā)生反應(yīng)生成CO₃^2－。故電極反應(yīng)為：CO＋4OH^－-2e^－＝ CO₃^2－＋2H₂O。配平時(shí)不僅滿足電子守恒，還有電荷守恒和原子守恒。同理可寫出H₂的反應(yīng)：H₂＋2OH^－-2e^－=2H₂O。所以漏了H₂的反應(yīng)式。故B錯(cuò)誤。如用這種電池電鍍銅，當(dāng)鍍件增重6．4gCu，說明n(Cu)=0.1mol。轉(zhuǎn)移n(e^－)=0.2mol。1molCO轉(zhuǎn)移2mol e^－，1mol H₂轉(zhuǎn)移2mol e^－。1molCO和H₂的混合氣體也是轉(zhuǎn)移2mol e^－。現(xiàn)增重6．4gCu，轉(zhuǎn)移0.2mol e^－，所以消耗CO  0.1mol或0.1mol H₂或CO和H₂的混合氣體0.1mol。故C正確。a電極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。b電極是正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。故D錯(cuò)誤。