Question

将CH₄设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。则下列说法错误的是

A．通入CH₄的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极
B．0＜V≤22.4L时，电池总反应的化学方程式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O
C．22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为：CH₄-8e^-+9CO₃^2- +3H₂O=10HCO₃^-
D．V=33.6L时，溶液中阴离子浓度大小关系为： c(CO₃^2- )＞c(HCO₃^- )＞c(OH^-)

Answer 1

D

解析试题分析：A项中，CH₄失去电子，电子流出，故通入CH₄的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，正确；
B项中，0＜V≤22.4L，即2n(CH₄)≤n(KOH)，产物为K₂CO₃，电池总反应的化学方程式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O
C项中，22.4L＜V≤44.8L，即n(KOH)≤2n(CH₄)≤2n(KOH)，产物由K₂CO₃转向KHCO₃，故负极电极反应为：CH₄-8e^-+9CO₃^2- +3H₂O=10HCO₃^-，正确；
D项中，V=33.6L，1.5n(CH₄)=2n(KOH)，溶液中溶质是K₂CO₃和KHCO₃为1:1 CO₃^2-水解生成HCO₃^-，且比HCO₃^-水解程度大，故c(HCO₃^- )＞c(CO₃^2- )＞c(OH^-)，错误。
考点：原电池的工作原理、溶液的离子浓度大小比较。