Question

【题目】新型高效的甲烷燃料电池两电极上分别通入CH4和O2 ，电解质为KOH溶液。某研究小组进行如下的实验，根据装置图回答下列问题：

（1）通入CH4的电极的电极反应式是__________ ，A的电极反应式是______________ 。

（2）通电一段时间后，乙池中溶液的pH_________（填“升高”“降低”或“不变”），当乙池中某一电极质量增加 10.8g时，电路中有______ mol电子通过，理论上甲池中共消耗气体 _________mL（标准状况下）。

Answer 1

【答案】 CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O Ag++e－＝Ag 降低 0.1 840

【解析】（1）甲烷在反应中失去电子，则通入CH4的电极是负极，电解质是氢氧化钾，则电极反应式是CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O，A电极与电源负极相连，则A电极是阴极，银离子放电，电极反应式是Ag++e－＝Ag。（2）B电极是阳极，氢氧根放电，通电一段时间后，乙池产生硝酸，溶液的pH降低，当乙池中某一电极质量增加10.8g即析出银的质量是10.8g，物质的量是0.1mol，所以电路中有0.1mol电子通过，根据电荷守恒可知消耗氧气是0.1mo÷4＝0.025mol，消耗甲烷是0.1mol÷8＝0.0125mol，所以理论上甲池中共消耗气体（0.025mol+0.0125mol）×22.4L/mol＝0.84L＝840mL（标准状况下）。