Question

将CH₄设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。则下列说法错误的是

A．通入CH₄的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极

B．0＜V≤22.4L时，电池总反应的化学方程式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O

C．22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为：CH₄-8e^-+9CO₃^2- +3H₂O=10HCO₃^-

D．V=33.6L时，溶液中阴离子浓度大小关系为： c(CO₃^2- )＞c(HCO₃^- )＞c(OH^-)

Answer

D

【解析】

试题分析：A项中，CH4失去电子，电子流出，故通入CH4的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，正确；

B项中，0＜V≤22.4L，即2n(CH4)≤n(KOH)，产物为K2CO3，电池总反应的化学方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

C项中，22.4L＜V≤44.8L，即n(KOH)≤2n(CH4)≤2n(KOH)，产物由K2CO3转向KHCO3，故负极电极反应为：CH4-8e-+9CO32- +3H2O=10HCO3-，正确；

D项中，V=33.6L，1.5n(CH4)=2n(KOH)，溶液中溶质是K2CO3和KHCO3为1:1 CO32-水解生成HCO3-，且比HCO3-水解程度大，故c(HCO3- )＞c(CO32- )＞c(OH-)，错误。

考点：原电池的工作原理、溶液的离子浓度大小比较。