Question

【题目】熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混和气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，已知其电池反应相当于CO的燃烧，且负极反应式为2CO+2CO ﹣4e﹣=4CO2
（1）该电池的正极反应式为；
（2）若用该燃料电池与如图装置连接模拟工业电解食盐水，则铁棒应连接电源的（填写“正极”或“负极”），电解总反应的离子方程式为 ． 当电池内通过0.2mol 电子时，电解装置中两极共生成气体L（标准状况下），此时将电解液充分混合，溶液的pH（不考虑溶液体积的变化）．
（3）利用该燃料电池做电源，以NiSO4溶液为电解质溶液进行粗镍（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是（填代号）．（已知氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）a．电解过程中，化学能转化为电能 b．粗镍作阳极，发生还原反应
c．利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属 d．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比．

Answer 1

【答案】
（1）O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣
（2）负极；2Cl﹣+2H2O H2+Cl2+2OH﹣；4.48；14
（3）cd
【解析】解：该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+2CO2+4e﹣═2 CO32﹣ ， 所以答案是：O2+2CO2+4e﹣═2CO32﹣；（2）电解食盐水时，阴极氢离子得电子，阳极氯离子失电子，活性电极不能作阳极，所以铁棒作阴极，与负极相连；电极方程式为：2Cl﹣+2H2O H2+Cl2+2OH﹣；当电池内通过0.2mol 电子时，生成0.1mol氢气，0.1mol氯气和0.2molOH﹣ ， 则所得气体的总体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，溶液中c（OH﹣）= =1mol/L，所以溶液的pH=14；所以答案是：负极；2Cl﹣+2H2O H2+Cl2+2OH﹣；4.48；14；（3）a．电解过程中，电能转化为化学能，故A错误； b．粗镍作阳极，金属失电子发生氧化反应，故b错误； c．Cu、Pt、Au金属活动性比镍弱，不放电，沉降在阳极区形成阳极泥，利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属，故c正确； d．根据阴极的电极反应式Ni2++2e﹣=Ni 可知每通过2mol电子，析出1mol镍，所以粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比，故d正确；所以答案是：cd．