Question

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，其电极反应式是CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；通入O₂的另一极，其电极反应式是2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-．下列叙述不正确的是（　　）

• A、正极发生还原反应
• B、通入CH₄的电极为负极
• C、该电池使用一段时间后应补充KOH
• D、燃料电池工作时，溶液中的OH^-向正极移动

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

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，电极反应式是CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；通入氧化剂的电极为正极，电极反应式是2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-；所以电池反应式为：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，根据电池反应式判断溶液中氢氧化钾浓度的变化，放电时，溶液中阴离子流向负极，阳离子流向正极，以此解答该题．

解答： 解：A．正极上氧气得电子发生还原反应，故A正确；
B．燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入CH₄的电极为负极，故B正确；
C．电池反应式为：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，随着反应的进行，溶液中氢氧根离子不断减少，所以该电池使用一段时间后应补充KOH，故C正确；
D．放电时，溶液中阴离子流向负极，阳离子流向正极，所以OH^-向负极移动，故D错误．
故选D．

点评：本题考查碱性甲烷电池的工作原理，题目难度不大，注意把握电极反应式的书写，正确判断两极的化学反应，在学习中注意归纳电子、电流、离子的流向．