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2.有一种新型燃料电池,工作时在一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-.现用该燃料电池和惰性电极电解Na2SO4溶液一段时间,假设电解时温度不变,下列说法不正确的是(  )
A.在熔融电解质中,O2-由正极移向负极
B.电解一共生成0.9 mol气体时,理论上消耗0.1 mol丁烷
C.电解池的阳极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2
D.通入空气的一极是正极,电极反应式为O2+4e-═2O2-

分析 丁烷具有还原性,为原电池的负极,被氧化,电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,通入空气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-,总反应式为2C4H10+13O2→8CO2+10H2O,用该燃料电池和惰性电极电解Na2SO4溶液,相当于电解水在阴极氢离子得电子生成氢气,阳极氢氧根失电子生成氧气,以此解答该题,注意电解质和离子的定向移动方向.

解答 解:A、原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,所以在熔融电解质中,O2-移向负极,故A正确;
B、用该燃料电池和惰性电极电解Na2SO4溶液,相当于电解水在阴极氢离子得电子生成氢气,阳极氢氧根失电子生成氧气,总反应为2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑,则电解一共生成0.9mol气体时,即生成0.6mol氢气,0.3mol氧气,所以转移电子的物质的量为0.6×2=1.2mol,又丁烷具有还原性,为原电池的负极,被氧化,电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,所以消耗$\frac{1}{26}$×1.2=0.046mol,故B错误;
C、电解池的阳极反应式为氢氧根失电子生成氧气,电极反应为:4OH--4e-═2H2O+O2↑,故C正确;
D、通入空气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-,故D正确;
故选B.

点评 本题考查原电池、电解池知识,题目难度中等,注意电解质溶液为非水物质,此为解题的关键.

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周期
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