Question

19．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． b口放出气体为CO₂
• B． 质子将由C₁电极区经交换膜向C₂电极区运动
• C． 用该电池电解精制铜，当消耗1mol甲醇时，可溶解粗铜中3 molCu
• D． 电池总反应的产物与甲醇燃烧产物一样

Answer 1

分析 该燃料电池中电解质溶液呈酸性，通入燃料甲醇的电极C₁是负极，通入空气的电极C₂是正极，
A．负极上甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子；
B．C₁是负极，C₂是正极，电解质溶液中质子从负极流向正极；
C．根据转移电子相等进行计算；
D．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．

解答 解：该燃料电池中电解质溶液呈酸性，通入燃料甲醇的电极C₁是负极，通入空气的电极C₂是正极，
A．负极上甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，所以b口放出气体为CO₂，故A正确；
B．C₁是负极，C₂是正极，电解质溶液中质子从负极流向正极，所以质子将由C₁电极区经交换膜向C₂电极区运动，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．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D正确；
故选C．

点评 本题考查原电池和电解池原理，为高频考点，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，易错选项是C，注意粗铜精炼中阳极上不仅铜失电子，题目难度不大．