Question

一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為：CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺．下列說法中正確的是（　�。�

A、正極上發(fā)生的反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

B、電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O

C、檢測(cè)時(shí)，溶液中的H⁺向負(fù)極移動(dòng)

D、若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48L氧氣

Answer 1

分析：酸性乙醇燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺，正極上O₂得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，正負(fù)極相加可得電池的總反應(yīng)式為CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O，可根據(jù)電極反應(yīng)式判斷離子和電子的轉(zhuǎn)移問題．

解答：解：A．正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，所以其電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故A錯(cuò)誤；
B．負(fù)極上電極反應(yīng)式為CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺，正極上電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，正負(fù)極上電極反應(yīng)式相加得其電池反應(yīng)式為CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O，故B正確；
C．原電池放電時(shí)，陽離子氫離子向正極移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，根據(jù)O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O知，消耗標(biāo)況下氧氣的體積=

0.4mol

4

×22.4L/mol=2.24L，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)電源新型電池，根據(jù)正負(fù)極上得失電子結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫其電極反應(yīng)式，為學(xué)習(xí)難點(diǎn)，再結(jié)合離子移動(dòng)方向、轉(zhuǎn)移電子來分析解答，難度中等．