Question

高中化学原电池题目

查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为：CH3CH2OH-2e-=2X+2H+.下列说法中正确的是：

B另一极的电池反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
D电池总反应为：2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O
【答案】D。

Answer 1

题干信息中：CH3CH2OH-2e-=2X+2H+.有误，应该改为CH3CH2OH-2e-=X+2H+.根据此原子守恒可以推测出X为CH3CHO，同时可以推测出该原电池工作环境为酸性环境，若为碱性则不会有H+产生。因此，正极反应应该是O2 + 4H+ + 4e- = 2 H2O
总反应为：2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O。

追问

谢谢,但是我还是不清楚O2 + 4H+ + 4e- = 2 H2O怎么来的

追答

氧气O2 在正极板的电子，产物是什么？
O2 得到电子应该形成O2-离子。但在水溶液中是不能存在该粒子的，只有在熔融状态下才能存在O2-离子。
O2-离子在水溶液中应该怎样存在呢？
如果水溶液为酸性，则O2-会和溶液中的H+结合，以水的形式存在。
如果水溶液为碱性，则O2-会和H2O分子分担氢原子，形成2个OH-。
因为该溶液为酸性【前面已经提到了】，所以正极的电极反应为O2 + 4H+ + 4e- = 2 H2O

Answer 2

电解质是酸性的，所以B即使对OH- 也不能存在
参考酸性氢氧燃料电池，所以负极反应应该是O2 + 4H+ + 4e- = 2 H2O
选D的话 这种题基本上 验证电荷守恒 化合价正确 产物合理那就是对的