Question

16．中國(guó)在2009年推出了國(guó)產(chǎn)燃料電池概念汽車，該車裝有“綠色心臟”--質(zhì)子交換膜燃料電池．如圖是某科技雜志登載的該電池原理示意圖．下列敘述正確的是（　�。�

• A． 工作時(shí)“X極”周圍溶液的酸性增強(qiáng)
• B． 氫氣在電極上發(fā)生還原反應(yīng)
• C． 圖中標(biāo)出的“Y極”實(shí)際是原電池的負(fù)極
• D． 工作過(guò)程中，質(zhì)子（H⁺）從“Y極”一邊透過(guò)質(zhì)子交換膜移動(dòng)到“X極”一邊與OH^-反應(yīng)生成水

Answer 1

分析 該燃料電池為質(zhì)子交換膜燃料電池，則電解質(zhì)溶液呈酸性，燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，所以X電極是負(fù)極、Y電極是正極，負(fù)極反應(yīng)式為H₂-2e^-=2H⁺、正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，放電時(shí)，質(zhì)子從原電池負(fù)極通過(guò)交換膜流向正極，據(jù)此分析解答．

解答 解：該燃料電池為質(zhì)子交換膜燃料電池，則電解質(zhì)溶液呈酸性，燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，所以X電極是負(fù)極、Y電極是正極，負(fù)極反應(yīng)式為H₂-2e^-=2H⁺、正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，
A．X是負(fù)極，電極反應(yīng)式為H₂-2e^-=2H⁺，氫離子濃度增大，溶液的酸性增強(qiáng)，故A正確；
B．氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．通過(guò)以上分析知，Y是正極，故C錯(cuò)誤；
D．放電時(shí)，質(zhì)子從原電池負(fù)極通過(guò)交換膜流向正極，所以質(zhì)子（H⁺）從“X極”一邊透過(guò)質(zhì)子交換膜移動(dòng)到“Y極”一邊與OH^-反應(yīng)生成水，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)電源新型電池，為高頻考點(diǎn)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，所有的燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，易錯(cuò)選項(xiàng)是D．