Question

下图是水煤气（成分为CO、H₂）、空气燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。下列叙述中正确的是

A．A处通入的是空气，B处通入的是水煤气

B．a电极发生还原反应，b电极发生氧化反应

C．如用这种电池电镀铜，待镀金属增重6.4 g，则至少消耗标准状况下的水煤气2.24 L

D．a电极的反应式包括：CO+4OH-+2e-＝CO32-+2H2O

Answer 1

C

试题分析：本题考查的是原电池的应用-燃料电池的工作原理。不管什么燃料电池，若需要消耗氧气，那么通O₂的这一极一定是正极。正极得电子，发生还原反应。负极失电子，发生氧化反应。外电路中电子由负极经过导线回到正极。而内电路（溶液中）靠离子定向移动产生电流。电子的流向可知，电子从a极出来，回到b极。所以a是负极（燃料失电子），b极是正极（O₂得电子）。故A错误。负极电极反应式：不仅CO失电子，还有H₂失电子。CO失电子后变成+4价（以CO₂形式存在）而电解质溶液是碱性溶液，所以CO₂会与OH^－发生反应生成CO₃^2－。故电极反应为：CO＋4OH^－-2e^－＝ CO₃^2－＋2H₂O。配平时不仅满足电子守恒，还有电荷守恒和原子守恒。同理可写出H₂的反应：H₂＋2OH^－-2e^－=2H₂O。所以漏了H₂的反应式。故B错误。如用这种电池电镀铜，当镀件增重6．4gCu，说明n(Cu)=0.1mol。转移n(e^－)=0.2mol。1molCO转移2mol e^－，1mol H₂转移2mol e^－。1molCO和H₂的混合气体也是转移2mol e^－。现增重6．4gCu，转移0.2mol e^－，所以消耗CO  0.1mol或0.1mol H₂或CO和H₂的混合气体0.1mol。故C正确。a电极是负极，发生氧化反应。b电极是正极，得到电子，发生还原反应。故D错误。