Question

新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2 ，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氧化鈉轄液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。

 

   回答下列問題：

(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為                 、               。

(2)閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生．其中b電極上得到的是      ，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為                 ；

(3)若每個電池甲烷通如量為1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，且反應(yīng)完全，則理論上通過電解池的電量為        (法拉第常數(shù)F=9.65×l04C · mol-1列式計(jì)算)，最多能產(chǎn)生的氯氣體積為    L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

 

Answer 1

(1)O2+4e-+2H2O=4OH-，CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

(2)H2；2NaCl+2H2O=Cl2↑+H2↑+2NaOH；

(3)

 

4L

【解析】(1)甲烷燃料電池中，負(fù)極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，故答案為：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O；

(2)閉合K開關(guān)后，a是陽極，b是陰極，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電，得到H2，同時溶液中生成氫氧化鈉，所以電池反應(yīng)式為：2NaCl+2H2O=Cl2↑+H2↑+2NaOH

(3)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒進(jìn)行計(jì)算 =4L