Question

6．（Ⅰ）如圖甲裝置能組成原電池的是②④（填序號）
（Ⅱ）將CH₄設計成燃料電池，裝置如圖乙所示（A、B為多孔碳棒）
①B（填A或B）處電極入口通甲烷，其電極反應式為CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；
②當消耗甲烷的體積為11.2L（標準狀況下）時，則導線中轉移電子數為4N_A，消耗KOH的物質的量為1mol．

Answer 1

分析 （Ⅰ）根據原電池的構成條件分析，原電池的構成條件是：①有兩個活潑性不同的電極，②將電極插入電解質溶液中，③兩電極間構成閉合回路，④能自發(fā)的進行氧化還原反應；
（Ⅱ）①根據電子流向知，A為負極、B為正極，燃料電池中通入燃料的電極為負極、通入氧化劑的電極為正極，甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水；
②根據甲烷和轉移電子、氫氧化鉀之間的關系式計算．

解答 解：（Ⅰ）①酒精不導電，不能形成原電池，故①錯誤；
②鐵為負極，C為正極，可形成原電池，故②正確；
③沒有形成閉合回路，不能形成原電池，故③錯誤；
④Cu為負極，Ag為正極，可形成原電池，故④正確．
故答案為：②④；
（Ⅱ）①根據電子流向知，B為負極、A為正極，燃料電池中通入燃料的電極為負極、通入氧化劑的電極為正極，所以B處通入甲烷，甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，故答案為：B；CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；
②甲烷的物質的量為0.5mol，導線中轉移電子的物質的量=0.5mol×8=4mol，電子數為4N_A，根據CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O知，消耗KOH的物質的量為甲烷物質的量的10倍，所以消耗氫氧化鉀的物質的量是1mol，故答案為：4N_A；1mol．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，根據元素化合價變化確定氧化性強弱，根據方程式中各個物理量之間的關系式進行計算，題目難度不大．