Question

14．以丁烷为燃料、空气为氧化剂，选用具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极，用熔融的K₂CO₃（其中不含O^2-和HCO₃^-）为电解质组成燃料电池，下列说法中不正确的是（　　）

• A． 正极反应：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-
• B． 负极反应：2C₄H₁₀+26CO₃^2--52e^-=34CO₂+10H₂O
• C． 为了使燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，故须在通入的空气中加入CO₂
• D． 电解质熔液中的CO₃^2-从正极迁移到负极，而内电路中的电流流向则从负极迁移到正极

Answer 1

分析 A、燃料电池的正极上是氧气得电子发生还原反应；
B、该燃料电池负极发生氧化反应，电极反应式为：2C₄H₁₀+26CO₃^2--52e^-→34CO₂+10H₂O；
C、该电池中，总反应是丁烷和氧气反应生成二氧化碳和水的反应，反应方程式为：2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂+10H₂O，二氧化碳减少，所以在通入的空气中加入CO₂；
D、阴离子从正极迁移到负极，外电路电流由正极流向负极，而内电路中的电流流向则从负极迁移到正极．

解答 解：A、正极上氧气得电子发生还原反应和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-或13O₂+26CO₂+52e^-=26CO₃^2-，故A错误；
B、该燃料电池负极发生氧化反应，电极反应式为：2C₄H₁₀+26CO₃^2--52e^-→34CO₂+10H₂O，故B正确；
C、该电池中，总反应是丁烷和氧气反应生成二氧化碳和水的反应，反应方程式为：2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂+10H₂O，二氧化碳减少，所以在通入的空气中加入CO₂，故C正确；
D、阴离子从正极迁移到负极，所以电解质熔液中的CO₃^2-从正极迁移到负极，外电路电流由正极流向负极，而内电路中的电流流向则从负极迁移到正极，故D正确；
故选A．

点评 本题考查了原电池中燃料电池的工作原理，明确正负极上得失电子的物质是解本题关键，难度不大．