题目内容
【题目】如图所示为CH4燃料电池的装置(A、B为多孔碳棒):
(1)_____(填A或B)处电极入口通甲烷,其电极反应式为_____________。
(2)当消耗甲烷的体积为11.2 L(标准状况下)时,消耗KOH的质量为_______g。
(3)铅蓄电池是最早使用的充电电池,由Pb、PbO2、硫酸构成。该电池工作时,正极的电极反应式为____________________。
(4)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c()=6.0 mol·L1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500 mL。原混合溶液中c(K+)为_________mol·L1。
【答案】 B CH4+10OH8e===+7H2O 56 PbO2+2e++4H+===PbSO4+2H2O 2
【解析】(1)根据电子的移动方向是有负极→外电路→正极,甲烷应通入B极,甲烷跟氧气在碱性溶液中反应生成碳酸根离子,电极反应式为CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O;(2)总方程式为:CH4+2O2+2OH—=CO32—+3H2O,当消耗甲烷的体积为11.2 L(标准状况下)时,根据电极方程式知,消耗KOH的质量为0.5mol6g/mol=56g;(3)铅蓄电池是最早使用的充电电池,由Pb、PbO2、硫酸构成。该电池工作时,正极PbO2得电子生成硫酸铅,其电极反应为:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O;(4)石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况),n(O2)==1mol,
阳极发生4OH--4e-═O2↑+2H2O,
4mol 1mol
阴极发生Cu2++2e-═Cu、 2H++2e-═H2↑,
1mol 2mol 1mol 2mol 1mol
c(Cu2+)==2mol/L,由电荷守恒可知,原混合溶液中c(K+)为6mol/L-2mol/L×2=2mol/L。
【题目】根据所学知识完成题目:
(1)根据氧化还原反应2H2+O2═2H2O,设计成燃料电池,负极通的气体应是 , 正极通的气体应是 .
(2)根据选择电解质溶液的不同,填写下表:
电解质溶液 | H2SO4溶液 | KOH溶液 |
负极反应式 |
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正极反应式 |
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溶液的pH变化 |
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(3)若把H2改为CH4 , KOH作电解质,则负极反应式为 .