Question

8．甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，用作燃料电池的电极反应为：负极：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，正极：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，该电池工作时，下列叙述正确的是（　　）

• A． 氧气发生氧化反应
• B． 每转移2mol电子，电池内增加2molH₂O
• C． C正极附近c（H⁺）增大
• D． 负极附近溶液的pH值降低

Answer 1

分析 碱性甲烷燃料电池，具有还原性的甲烷为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，根据电极反应确定液的pH变化情况以及电子转移和物质量之间的关系．

解答 解：A．氧气得电子，被还原生成OH^-，故A错误；
B．由电极方程式可知总反应为CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，则每转移2mol电子，电池内增加$\frac{3}{4}$molH₂O，故B错误；
C．正极电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，c（OH^-）增大，则c（H⁺）减小，故C错误；
D．负极发生CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，c（OH^-）减小，则pH减小，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了甲烷燃料电池，根据电极上得失电子、电子流向、原电池的概念来分析解答即可，注意燃料电池中，通入燃料的电极为负极，通入氧化剂的电极为正极，题目难度不大．