Question

【題目】有一種瓦斯分析儀（圖甲）能夠在煤礦巷道中的甲烷達(dá)到一定濃度時(shí)，通過傳感器顯示出來，其裝置如圖乙所示，ab間充有固體電解質(zhì)Y2O3－Na2O，允許O2－自由移動(dòng)。下列敘述正確的是

A.瓦斯分析儀工作時(shí)，電池內(nèi)電路中， O2－由電極a流向電極b

B.電池外電路中電子由正極流向負(fù)極

C.電極a的反應(yīng)式為：CH4+4O2－-8e－＝CO2+2H2O

D.當(dāng)固體電解質(zhì)中有1 mol O2－通過時(shí)，電子轉(zhuǎn)移4 mol

Answer 1

【答案】C

【解析】

該裝置是燃料電池，通入甲烷的電極a是負(fù)極、通入空氣的電極b是正極，放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O，正極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，原電池內(nèi)部陽離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，據(jù)此分析解答。

A. 該原電池中，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以通入空氣的電極b是正極，內(nèi)電路中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以O2由電極b流向電極a，故A錯(cuò)誤；

B. 電池外電路中電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，故B錯(cuò)誤；

C. a是負(fù)極，負(fù)極上甲烷失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化碳和水：CH4+4O2－-8e－＝CO2+2H2O，故C正確；

D. 每個(gè)O原子得到2個(gè)電子生成O2，所以當(dāng)固體電解質(zhì)中有1molO2通過時(shí)，電子轉(zhuǎn)移2mol，故D錯(cuò)誤；

答案選C。