Question

有人设计出利用CH₄和O₂的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH₄在O₂中燃烧，则下列说法正确的是（    ）

①每消耗1 mol CH₄可以向外电路提供8 mol e^-

②负极上CH₄失去电子，电极反应式CH₄+10OH^--8e^-+7H₂O  ③负极上是O₂获得电子，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-4OH^-  ④电池放电后，溶液pH不断升高

A.①②                 B.①③                   C.①④                    D.③④

Answer 1

解析：本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用，首先要判断出电池的正负极，其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反应，若发生的是失电子反应是原电池的负极，反之是正极。CH₄在铂电极上发生类似于CH₄在O₂中燃烧的反应，即CH₄ →CO₂，严格讲，生成的CO₂还与KOH反应生成K₂CO₃，化合价升高，失去电子，是电池的负极，电极反应式为CH₄-8e^-+10OH^-+7H₂O，1 mol CH₄参加反应有8 mol e^-发生转移，O₂在正极上发生反应，获得电子，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-4OH^-。虽然正极产生OH^-，负极消耗OH^-，但从总反应CH₄+2O₂+2KOHK₂CO₃+3H₂O可看出是消耗KOH，所以电池放电时溶液的pH不断下降，故①②正确，③④错误。

答案：A