Question

18．燃料电池的能量利用率比内燃机高，已应用于汽车中，如图为某燃料电池工作示意图，其中C₁和C₂均为多孔性纳米电极（不考虑电解质参与电极反应）．下列有关说法不正确的是（　　）

• A． a口放出气体为N₂
• B． 电池总反应的产物与甲醇燃烧产物一样
• C． 用该电池电解精制铜，当消耗1mol甲醇时，可溶解粗铜中3mol铜
• D． 质子将由C₁电极区经交换膜向C₂电极区运动

Answer 1

分析 A、燃料电池的正极上是氧气的电子的还原反应；
B、燃料电池总反应是燃料燃烧的化学方程式；
C、根据电解池、燃料电池的电极反应式结合电子守恒进行计算即可；
D、在原电池中，阳离子从负极移向正极．

解答 解：A、该装置是燃料电池，通入燃料的电极是负极，通入空气的电极是正极，正极上是氧气的电子的还原反应，空气中的氧气得电子，所以剩余是氮气，即a口放出气体为N₂，故A正确；
B、燃料电池总反应是燃料燃烧的化学方程式，在酸性介质下，甲醇燃料电池的总反应产物与甲醇燃烧产物一样，故B正确；
C、燃料电池总反应是：2CH₄O+3O₂=2CO₂+4H₂O，当消耗1mol甲醇时，转移电子是6mol，用该电池电解精制铜，可根据主反应：Cu-2e^-=Cu²⁺，转移电子是6mol，溶解粗铜中3mol铜，但是阳极上先是活泼金属失电子，然后是金属铜失电子，所以当消耗1mol甲醇时，可溶解粗铜中铜的量小于3mol，故C错误；
D、该装置是燃料电池，通入燃料的电极是负极，通入空气的电极是正极，阳离子从负极移向正极，由C₁电极区经交换膜向C₂电极区运动，故D正确．
故选C．

点评 本题考查学生燃料电池的工作原理以及电极反应式的有关计算等知识，属于综合知识的考查，难度中等．