Question

16．中国在2009年推出了国产燃料电池概念汽车，该车装有“绿色心脏”--质子交换膜燃料电池．如图是某科技杂志登载的该电池原理示意图．下列叙述正确的是（　　）

• A． 工作时“X极”周围溶液的酸性增强
• B． 氢气在电极上发生还原反应
• C． 图中标出的“Y极”实际是原电池的负极
• D． 工作过程中，质子（H⁺）从“Y极”一边透过质子交换膜移动到“X极”一边与OH^-反应生成水

Answer 1

分析 该燃料电池为质子交换膜燃料电池，则电解质溶液呈酸性，燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，所以X电极是负极、Y电极是正极，负极反应式为H₂-2e^-=2H⁺、正极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，放电时，质子从原电池负极通过交换膜流向正极，据此分析解答．

解答 解：该燃料电池为质子交换膜燃料电池，则电解质溶液呈酸性，燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，所以X电极是负极、Y电极是正极，负极反应式为H₂-2e^-=2H⁺、正极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，
A．X是负极，电极反应式为H₂-2e^-=2H⁺，氢离子浓度增大，溶液的酸性增强，故A正确；
B．氢气失电子发生氧化反应，故B错误；
C．通过以上分析知，Y是正极，故C错误；
D．放电时，质子从原电池负极通过交换膜流向正极，所以质子（H⁺）从“X极”一边透过质子交换膜移动到“Y极”一边与OH^-反应生成水，故D错误；
故选A．

点评 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，所有的燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，难点是电极反应式的书写，易错选项是D．