Question

【題目】2017年5月18日，我國海域天然氣水合物試采成功，下列分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理，其裝置如下圖所示，其中的固體電解質是 Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移動。下列有關敘述正確的是 ( )

A. 該分析儀工作時，電極a為正極

B. 電極a的反應式為：CH4 + 10OH－－8e－=CO32－+7H2O

C. 當固體電解質中有1 mol O2－通過時，電子轉移4mol

D. 該分析儀可用于分析空氣中的天然氣的含量

Answer 1

【答案】D

【解析】

分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理，其中的固體電解質是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移動，電子在外電路轉移，通甲烷氣體的為負極，通空氣一端為正極，電池總反應為CH4+2O2=CO2+H2O，正極反應為：O2+4e-=2O2-，負極反應為：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。A. 根據上述分析，該分析儀工作時，電極a為負極，故A錯誤；B．甲烷所在電極a為負極，電極反應為：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，故B錯誤；C.1mol O2得4mol電子生成2molO2-，故當固體電解質中有1mol O2-通過時，電子轉移2mol，故C錯誤。D. 根據轉移的電子可以計算出通入的甲烷的量，因此該分析儀可用于分析空氣中的天然氣的含量，故D正確；故選D。