Question

有位科学家说：“甲烷是21世纪的新燃料。”甲烷作为燃料的用途之一就是用于制作燃料电池。有科技工作者制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2－。以下判断错误的是(　　)

A. 电池正极发生的反应：O₂＋4e^－===2O^2－

B. 电池负极发生的反应：CH₄＋4O^2－－8e^－===CO₂＋2H₂O

C. 固体电解质里的O^2－的移动方向：由正极流向负极

D. 向外电路释放电子的电极：正极(即电子由正极流向负极)

Answer

D

【解析】A．该燃料电池中，正极上氧气得电子生成氧离子，电极反应式为O2+4e-=2O2-，故A正确；B．负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，故B正确；C．放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以氧离子向负极移动，故C正确；D．向外电路释放电子的电极：是负极，电子从负极流向正极，故D错误；故选D。

点睛：明确原电池原理是解本题关键，书写时要结合电解质特点书写，燃料和氧化剂相同，如果电解质不同其电极反应式不同；该燃料电池中，正极上氧气得电子生成氧离子；负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水；原电池放电时，电解质中阴离子向负极移动，失电子的极是负极，据此回答判断。