Question

一種新型的燃料電池以H₂為燃料，熔融的K₂CO₃為電解質(zhì)，該電池可同時供應電和水蒸氣，其工作溫度為600℃～700℃，已知該電池的總反應為：2H₂+O₂=2H₂O，負極反應為：H₂+CO₃^2--2e^-=H₂O+CO₂．現(xiàn)以該電池為電源對粗銅進行精煉．
則下列推斷正確的是（　�。�

• A、正極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• B、粗銅應該與電池中通H₂的一極相連
• C、放電時CO₃^2- 向正極移動
• D、若能量的轉(zhuǎn)化率為100%，電池中產(chǎn)生1 mol 水蒸氣，可得純銅64g

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：A．在得失電子相等的條件下，將電池反應式減去負極反應式即得正極反應式；
B．電解精煉粗銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，粗銅連接原電池負極；
C．放電時，陰離子向負極移動；
D．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計算．

解答： 解：A．在得失電子相等的條件下，將電池反應式減去負極反應式即得正極反應式，則正極反應式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，故A錯誤；
B．電解精煉粗銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，則粗銅應該與電池中通O₂的一極相連，故B錯誤；
C．放電時，陰離子向負極移動，所以放電時CO₃^2- 向負極移動，故C錯誤；
D．若能量的轉(zhuǎn)化率為100%，電池中產(chǎn)生1 mol 水蒸氣，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=1mol×2=2mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等，得純銅質(zhì)量=

2mol

2

×64g/mol=64g，故D正確；
故選D．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，根據(jù)電池反應式及負極反應式書寫正極反應式，電極反應式的書寫要結(jié)合電解質(zhì)特點，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等進行計算，題目難度不大．