Question

【题目】用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含Cl-、Br-、Na+、Mg2+）的装置如图所示（a,b为石墨电极）

（1）电池工作时，正极的电极反应式为_______________，NaOH溶液试管中发生的主要反应为（用离子方程式表示）______________,电池中若消耗3.36L气体（标准状况）时，b电极周围产生____mol气体。

（2）若将该电池改为甲醇（CH3OH）燃料电池，电解质溶液为KOH，则其负极反应式为________________。

Answer 1

【答案】 O2+4H++4e-═2H2O Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O 0.1 CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O

【解析】(1)氢氧燃料电池中，正极上放电的是氧气，在酸性电解质环境下，电极反应式为：O2+4H++4e-═2H2O；电解苦卤水(含Cl-、Br-、Na+、Mg2+)时，还原性：Br-＞Cl-，阳极a上溴离子首先放电生成溴，溴蒸气与NaOH溶液反应生成溴化钠和次溴酸钠，反应的离子方程式为Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O，标准状况下3.36L气体的物质的量为=0.15mol，则反应的氢气为0.1mol，氧气为0.05mol，转移0.2mol电子，b电极上氢离子放电生成氢气，根据电子守恒，生成的氢气为0.1mol，故答案为：O2+4H++4e-═2H2O；Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；0.1；

(2)燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，碱性条件下，甲醇在负极生成碳酸根离子，其电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O。