Question

8．将CH₄设计成燃料电池，装置如图所示（A、B为多孔碳棒）

（1）B（填A或B）处电极入口通甲烷，其电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；
（2）当消耗甲烷的体积为11.2L（标准状况下）时，则导线中转移电子的物质的量为4mol，消耗KOH的质量为56g．

Answer 1

分析 （1）根据电子流向知，A为负极、B为正极，燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
（2）根据甲烷和转移电子、氢氧化钾之间的关系式计算．

解答 解：（1）根据电子流向知，B为负极、A为正极，燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以B处通入甲烷，甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，故答案为：B；CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；
（2）甲烷的物质的量为0.5mol，导线中转移电子的物质的量=0.5mol×8=4mol，根据CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O知，消耗KOH的物质的量为甲烷物质的量的10倍，所以消耗氢氧化钾的物质的量是1mol，质量是56g，
故答案为：4 mol；56g．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，根据元素化合价变化确定氧化性强弱，根据方程式中各个物理量之间的关系式进行计算，题目难度不大．