Question

16．瓦斯爆炸是煤礦開采中的重大危害，一種瓦斯分析儀（圖甲）的傳感器在煤礦巷道中的甲烷達到一定濃度時可以顯示示．該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理，其裝置如圖乙所示，其中的固體電解質是Y₂O₃-Na₂O，O^2-可以在其中自由移動．下列有關敘述不正確的是，（　�。�

• A． 電極b是正極，內電路中O^2-由電極b流向電極a
• B． 電極a的反應式為：CH₄+4O^2--8e^-═CO₂+2H₂O
• C． 瓦斯分析儀工作時，電池內電路中電子由電極b流向電極a
• D． 當固體電解質中有1mol O^2-通過時，電子轉移2mol

Answer 1

分析 該裝置是燃料電池，通入甲烷的電極a是負極、通入空氣的電極b是正極，放電時，負極反應式為CH₄+4O^2--8e^-═CO₂+2H₂O，正極反應式為O₂+4e^-=2O^2-，電子從負極沿導線流向正極，原電池內部陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，據此分析解答．

解答 解：A．該原電池中，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，所以通入空氣的電極b是正極，內電路中陰離子向負極移動，所以O^2-由電極b流向電極a，故A正確；
B．a是負極，負極上甲烷失電子和氧離子反應生成二氧化碳和水，電極反應式為CH₄+4O^2--8e^-═CO₂+2H₂O，故B正確；
C．電子不進入原電池內部，內電路是通過陰陽離子定向移動形成電流，故C錯誤；
D．每個O原子得到2個電子生成O^2-，所以當固體電解質中有1mol O^2-通過時，電子轉移2mol，故D正確；
故選C．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高頻考點，明確正負極判斷方法、離子及電子移動方向、電極反應式的書寫等即可解答，難點是電極反應式的書寫，易錯選項是C．