Question

2010年的上海世博會是第41屆綜合性世博會，其內運用多處科技創新．圖1為PEMFC（質子交換膜燃料電池），以全氟磺酸型固體聚合物為電解質，鉑/碳或鉑一釕為電極，氫或凈化重整氣為燃料，空氣或純氧為氧化劑．圖2為光伏并網發電裝置，通過并網，上海市將使用半導體照明（LED）．發出白光的LED是由GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG，化學式：Y₃Al₅O₁₂）芯片封裝在一起做成的．
 
下列有關說法中正確的是（　　）

A．從原理分析，圖1為原電池裝置，圖2為電解池裝置

B．圖1中電子經裝置從右向左移動

C．圖2中N型半導體為正極，P型半導體為負極

D．LED中的Ga和Y都顯+3價

Answer 1

分析：A、圖2是將太陽能直接轉化為電能的裝置；
B、根據通入氫氣的一極為電源的負極，通入氧氣的一極為電源的正極，電子從負極經外電路流向正極；
C、根據離子的定向移動判斷正負極；
D、根據元素的化合價代數和為0進行判斷．

解答：解：A、圖1是原電池裝置，圖2是將太陽能直接轉化為電能的裝置，故A錯誤；
B、通入氫氣的一極為電源的負極，通入氧氣的一極為電源的正極，圖1電子經外電路從左向右移動，故B錯誤；
C、根據圖2中離子的定向移動可知，陽離子向P型半導體移動，則P型半導體應為正極，故C錯誤；
D、GaN中Ga元素的化合價為+3價，N元素的化合價為-3價，Y₃Al₅O₁₂中O元素的化合價為-2價，Al元素的化合價為+3價，則Y的化合價為+3價，故D正確．
故選D．

點評：本題考查燃料電池和新型電池的原理，注意燃料電池和新型電池的正、負極材料分析和電極反應方程式書寫，并加強電化學問題探究設計，實物圖分析及新型電池的分析的能力培養．抓住兩極反應的本質，是解題思維的起點：電化學的本質是氧化還原反應，所以理解電極反應首先得理解電化學中的氧化還原關系．原電池中負極發生氧化反應，正極發生還原反應．