题目内容
【题目】熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视.某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2﹣和HCO﹣3)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极.该燃料电池负极电极反应式为:2C4H10+26CO32﹣﹣52e﹣═34CO2+10H2O. 试回答下列问题:
(1)该燃料电池中发生氧化反应的物质是 .
(2)该燃料电池的化学反应方程式为;
(3)某学生想用该燃料电池电解饱和食盐水,写出反应的离子方程式 .
(4)当电路中通过0.26NA的电子时,消耗的氧气的体积(标况)为;此时电解饱和食盐水生成的氯气的物质的量是;若此时溶液体积为200ml,则生成的NaOH的物质的量浓度为 .
【答案】
(1)丁烷
(2)2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
(3)2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣
(4)1.456L;0.13mol;1.3mol/L
【解析】解:(1)燃料电池中发生氧化反应的物质为负极燃料,所以该燃料电池中发生氧化反应的物质是丁烷,所以答案是:丁烷;(2)该电池中,丁烷和氧气反应生成二氧化碳和水,反应方程式为:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O, 所以答案是:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;(3)电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时还生成氢氧化钠,离子方程式为:2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣ , 所以答案是:2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣;(4)电路中通过0.26NA的电子时,因为串联电池中转移电子数相等,所以消耗的氧气的体积(标况)为 ×22.4=1.456L,电解饱和食盐水生成的氯气的物质的量是 =0.13mol,生成氢氧化钠的物质的量为0.26mol,所以NaOH的物质的量浓度为
=1.3mol/L,所以答案是:1.456;0.13mol;1.3mol/L.