如圖是一個甲烷燃料電池工作時的示意圖,乙池中的兩個電極一個是石墨電極,一個是鐵電極,工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少,請回答下列問題:

①N電極的材料是
石墨
石墨
,乙池N極的電極反應式是
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
.M極的電極反應式是
Ag++e-=Ag
Ag++e-=Ag

②在此過程中,乙池中某一電極析出金屬銀10.8g時,甲池中理論上消耗氧氣為
5.6
5.6
L(標況下).
分析:酸性甲烷燃料電池中通入甲烷的一極為原電池的負極,通入氧氣的一極為原電池的正極,乙池為電解池,乙池中的兩個電極一個是石墨電極,一個是鐵電極,工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少,N連接原電池的正極,應為電解池的陽極,則應為石墨材料,M為電解池的陰極,為鐵電極,電解硝酸銀溶液時,陰極反應式為Ag++e-=Ag,陽極反應式為4OH--4e-=O2↑+2H2O,結(jié)合電子的轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的判斷進行計算.
解答:解:①酸性甲烷燃料電池中通入甲烷的一極為原電池的負極,通入氧氣的一極為原電池的正極,乙池為電解池,乙池中的兩個電極一個是石墨電極,一個是鐵電極,工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少,N連接原電池的正極,應為電解池的陽極,則應為石墨材料,N為陽極,電極反應式是4OH--4e-=O2↑+2H2O,M為陰極,電極反應式為Ag++e-=Ag,
故答案為:石墨;4OH--4e-=O2↑+2H2O;Ag++e-=Ag;
②n(Ag)=
10.8g
108g/mol
=0.1mol,根據(jù)Ag++e-=Ag可知轉(zhuǎn)移電子為0.1mol,
甲池中通入氧氣的一極為正極,反應式為2O2+8H++8e-=4H2O,則消耗n(O2)=
1
4
×0.1mol=0.025mol,
V(O2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56L,
故答案為:5.6.
點評:本題考查了原電池原理和電解池原理,明確原電池和電解池電極上發(fā)生反應的類型即可分析解答本題,難度不大,注意電極反應式的書寫與電解質(zhì)溶液的酸堿性有關.
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科目:高中化學 來源:2012-2013學年湖北省荊州市高三畢業(yè)班質(zhì)量檢查(Ⅰ)化學試卷(解析版) 題型:填空題

如下圖所示,某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。請按要求回答相關問題:

(1)甲烷燃料電池負極電極反應式是:                                        

(2)石墨電極(C)的電極反應式為                                       

(3)若在標準狀況下,有2. 24 L氧氣參加反應,則乙裝置中鐵電極上生成的氣體體積為_   L;丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為       g

(4)某同學利甲烷燃料電池設計電解法制取漂白液或Fe(OH)2的實驗裝置(如圖所示)。若用于制漂白液時a為電池_   極,電解質(zhì)溶液最好用_         。若用于制   Fe(OH)2,使用硫酸鈉做電解質(zhì)溶液,陽極選用       作電極。

 

 

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