Question

【題目】燃料電池的優點有能量轉化效率高、無污染等。下圖是乙醇燃料電池(BFC)的示意圖，a、b為置于多孔陶瓷管中的納米碳纖維電極。下列有關該電池的說法不正確的是

A.電子由a極經外電路導線流向b極

B.b極的電極反應式為：O2+4H++4e-=2H2O

C.該電池的總反應式為：C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O

D.用該電池電鍍銅時，若待鍍金屬增重12.8 g，至少消耗標準狀況下的氧氣2.24 L

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據裝置圖可知通入燃料乙醇的a電極為負極，通入O2的b電極為正極。

A.根據圖示可知，通入燃料乙醇的電極為負極，失去電子發生氧化反應，電子由負極a電極經外電路導線流向b極，A正確；

B.在正極b上，溶液為堿性，不可能含有大量H+，O2獲得電子，發生還原反應，產生OH-，電極反應式為：O2+4e-+2H2O=4OH-，B錯誤；

C.電池負極發生反應：C2H5OH-12e-+14OH-=2CO32-+7H2O，正極的電極反應式為：O2+4e-+2H2O=4OH-，所以該電池的總反應式為：C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O，C正確；

D.用該電池電鍍銅時，若待鍍金屬增重12.8 g，n(Cu)=12.8g÷64g/mol=0.2mol，由于Cu是+2價的金屬，所以電子轉移的物質的量是n(e-)=0.2mol×2=0.4mol，由于1molO2反應轉移4mol電子，所以轉移0.4mol電子，消耗氧氣0.1mol，則消耗的O2在標準狀況下體積V(O2)=0.1mol×22.4L/mol=2.24 L，反應物不可能完全發生反應，因此消耗的氧氣的體積在標準情況下大于2.24L，D正確；

故合理選項是B。