Question

【題目】如圖為納米二氧化錳燃料電池，其電解質溶液呈酸性，已知（CH2O）n中碳的化合價為0價，有關該電池的說法正確的是

A. 放電過程中左側溶液的pH降低

B. 當產生22gCO2時，理論上遷移質子的物質的量為4mol

C. 產生22gCO2時，膜左側溶液的質量變化為：89g

D. 電子在外電路中流動方向為從a到b

Answer 1

【答案】C

【解析】

該裝置為原電池，（CH2O）n→CO2，碳元素化合價升高，發生氧化反應：（CH2O）n -4ne-+nH2O=nCO2+4nH+，為原電池的負極；MnO2→Mn2+，錳元素化合價降低，發生還原反應：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,為原電池的正極；據以上分析解答。

該裝置為原電池，（CH2O）n→CO2，碳元素化合價升高，發生氧化反應：（CH2O）n -4ne-+nH2O=nCO2+4nH+，為原電池的負極；MnO2→Mn2+，錳元素化合價降低，發生還原反應：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,為原電池的正極；

A. 放電過程為原電池，負極反應：（CH2O）n -4ne-+nH2O=nCO2+4nH+，正極反應：2MnO2+4e-+8H+=2Mn2++4H2O,根據兩極反應可知，氫離子在正極消耗的多，氫離子濃度減小，溶液的pH升高，故A錯誤；

B. 根據負極（CH2O）n-4ne-+nH2O=nCO2+4nH+反應可知，22gCO2物質的量為0.5mol，轉移電子的物質的量為2 mol，理論上遷移質子的物質的量為2 mol，故B錯誤；

C. 22gCO2物質的量為0.5mol，轉移電子的物質的量為2 mol，膜左側發生反應：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,轉移2 mol電子，溶解MnO2的質量為87 g，同時，有2 mol氫離子通過交換膜移向該極，所以溶液的質量變化為：87+2=89g，故C正確；

D. 原電池中電子由負極經導線流向正極，該原電池中MnO2為正極，所以電子在外電路中流動方向為從b到a，故D錯誤；

綜上所述，本題選C。