Question

NO₂、O₂和熔融KNO₃可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。下列说法正确的是（  ）

A．O₂在石墨Ⅱ附近发生氧化反应

B．该电池放电时NO₃^-向石墨Ⅱ电极迁移

C．石墨Ⅰ附近发生的反应：3NO₂+2e^-=NO+2NO₃^-

D．相同条件下，放电过程中消耗的NO₂和O₂的体积比为4：1

Answer

D

【解析】

试题分析：A．石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极方程式为O2+2N2O5+4e-═4NO3-，故A错误；B．原电池中阴离子影响负极，NO3-向石墨Ⅰ电极迁移，故B错误；C．石墨I为原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为NO2+NO3--e-═N2O5，故C错误；D．电极方程式分别为NO2+NO3--e-═N2O5、O2+2N2O5+4e-═4NO3-，则放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4：1，故D正确。故选D

【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理

【名师点晴】本题考查了燃料电池，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意正负极的判断、由化合价的变化推测电极产物等，侧重于有关原理的应用的考查，以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池，在使用过程中石墨I电极为原电池的负极，NO2被氧化，N元素化合价升高，应生成N2O5，电极方程式为NO2+NO3--e-═N2O5，石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极方程式为O2+2N2O5+4e-═4NO3-。