Question

以熔融和为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图。下列说法正确的是

A.当外电路中通过电子时，将消耗

B.通天然气的电极为负极，发生还原反应

C.该电池使用过程中需补充和

D.以此电池为电源电解精炼铜，当有转移时，有铜析出

Answer

D

【解析】

该燃料电池中，通入甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，根据图示信息知，负极的电极反应式为：H2-2e-+CO=CO2+H2O，通入空气和CO2混合气体的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO，结合原电池原理分析解答。

A．正极的电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO，当外电路中通过电子时，将消耗0.5mol O2，但未告知是否为标准状况，因此氧气的体积不一定为11.2L，故A错误；

B．通天然气的电极为原电池的负极，发生氧化反应，故B错误；

C．假设转移4mol的电子，根据电极反应：负极电极反应式为：H2-2e-+CO=CO2+H2O，通入空气和CO2的混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO，负极消耗2mol的碳酸根离子，正极产生2mol的碳酸根离子，所以碳酸根离子的浓度不变，无需补充Li2CO3和K2CO3，故C错误；

D．电解精炼铜，阴极上铜离子得到电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，当电路中有0.1mol e-转移，反应生成铜0.05mol，则析出的铜的质量=0.05mol×64g/mol=3.2g，故D正确；

故选D。