Question

某燃料電池所用燃料為H₂和空氣，電解質為熔融的K₂CO₃．該電池的總反應為2H₂+O₂=2H₂O，負極反應為H₂+CO₃^2--2e^-=H₂O+CO₂．下列說法正確的是（　　）

• A、放電時CO₃^2-向負極移動
• B、該電池正極反應式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
• C、電池放電時，電池中CO₃^2-數(shù)目逐漸減少
• D、電池放電時，電子經正極、負極、熔融的K₂CO₃后再回到正極，形成閉合回路

Answer 1

分析：該燃料電池中，燃料氫氣失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為H₂+CO₃^2--2e^-=H₂O+CO₂，電池的總反應為2H₂+O₂=2H₂O，用總反應減負極得正極反應式：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，原電池中，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，以形成閉合回路，以此解答該題．

解答：解：A．原電池放電時，陰離子碳酸根離子向負極移動，陽離子向正極移動，從而形成閉合回路而產生電流，故A正確；
B．該燃料電池燃料為H₂，電解質為熔融的K₂CO₃總反應為2H₂+O₂=2H₂O，負極反應為H₂+CO₃^2--2e^-═H₂O+CO₂，用總反應減負極得正極反應式：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，故B錯誤；
C．根據(jù)總反應式可知，電池中CO₃^2-的物質的量不變，故C錯誤；
D．電池放電時，電子負極流向正極，電解質中陰陽離子定向移動形成電流，從而形成閉合回路，故D錯誤；
故選A．

點評：本題考查了化學電源新型電池，知道正負極上得失電子及電極反應式是解本題關鍵，注意該電池中電解質是碳酸鹽而不是酸堿，導致氫氣的電極反應式中不是生成氫離子或單純水，為易錯點．