問題詳情:
質子交換膜燃料電池(簡稱:PEMFC),又稱固體高分子電解質燃料電池,是一種以含*燃料與空氣作用產生電力與熱力的燃料電池,膜極組和集電板串聯組合成一個燃料電池堆。目前,尤以*燃料電池倍受電源研究開發人員的注目。它的結構緊湊,工作溫度低(只有80℃),啓動迅速,功率密度高,工作壽命長。工作原理如圖,下列說法正確的是( )
A.可用一氧化碳、**代替圖中*氣和氧氣(空氣)形成質子交換膜燃料電池。
B.B極的電極反應式爲:O2+4H++4e-=2H2O
C.用該電池作爲精煉銅的電源時,A極與粗銅電極相連
D.當外電路中轉移0.1mole−時,透過質子交換膜的H+的數目爲0.2NA
【回答】
B
【解析】
根據圖知,該燃料電池中,*氣失電子生成*離子,說明電解質溶液呈**,通入*氣的電極A是負極,負極反應式爲2H2-4e-=4H+,通入氧氣的電極B是正極,正極電極反應式爲O2+4H++4e-=2H2O,電子從負極沿導線流向正極,質子交換膜只能*離子透過,據此分析解答。
【詳解】
A.若用一氧化碳、**代替圖中*氣和氧氣(空氣),由於只有還原劑(燃料)沒有氧化劑(助燃劑),故不能形成燃料電池,A錯誤;
B.原電池內*離子向正極移動,B電極電極反應爲:O2+4H++4e-=2H2O,B正確;
C.用該電池作爲精煉銅的電源時,粗銅做陽極與電源正極相連,A爲負極,C錯誤;
D.由於電子所帶電荷與質子所帶電荷相同,電*相反,所以當外電路轉移0.1mol電子時,透過質子交換膜的*離子數目0.1NA,D錯誤;
故合理選項是B。
【點睛】
本題考查了原電池原理的知識,包括電極反應、電極正負的判斷、電子守恆和質子交換膜的理解應用,掌握基礎是解題關鍵,題目難度中等。
知識點:銅的電解精煉
題型:選擇題