题目内容
11．
如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时N电极的质量减少，请回答下列问题：（1）M电极的材料是石墨，其电极反应式为：Ag++e-→AgN的电极名称是阳极，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+
（2）通入甲烷的铂电极的电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O．
（3）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为0.224 L（标准状况下）．
分析 （1）碱性乙醇电池为原电池，通入甲烷的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，工作时N电极的质量减少，所以N是阳极铁电极，M是阴极，是石墨电极，根据燃料电池和电解池的工作原理回答；
（2）燃料电池的负极上是燃料发生失电子的氧化反应；
（3）电解硝酸银溶液时，阴极反应式为Ag++e-=Ag，阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，结合电子的转移的物质的量的判断进行计算．
解答 解：（1）碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，工作时N电极的质量减少，所以N是阳极铁电极，电极反应为：Fe-2e-═Fe2+；M是阴极，是石墨电极，发生反应：Ag++e-→Ag，
故答案为：石墨；Ag++e-→Ag； 阳极； Fe-2e-═Fe2+；
（2）甲烷是燃料电池的负极，发生失电子的氧化反应，碱性环境下，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，
故答案为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；
（3）n（Ag）=$\frac{4.32g}{108g/mol}$=0.04mol，根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，则消耗n（O2）=$\frac{1}{4}$×0.04mol=0.01mol，V（O2）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L，
故答案为：0.224．
点评 本题考查了原电池原理和电解池原理，明确原电池和电解池电极上发生反应的类型即可分析解答本题，难度不大，注意电极反应式的书写与电解质溶液的酸碱性有关．
练习册系列答案
相关题目
1．已知：①CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（g）△H=-Q1kJ/mol；
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-Q2 kJ/mol；
③H2O（g）═H2O（l）△H=-Q3 kJ/mol
常温下，取体积比为4：1的甲烷和H2的混合气体112L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为（ ）
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-Q2 kJ/mol；
③H2O（g）═H2O（l）△H=-Q3 kJ/mol
常温下，取体积比为4：1的甲烷和H2的混合气体112L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为（ ）
| A． | 4Q1+0.5Q2 | B． | 4Q1+Q2+10Q3 | C． | 4Q1+2Q2 | D． | 4Q1+0.5Q2+9Q3 |
2．反应4NH3（g）+5O2═4NO（g）+6H2O（g）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此段时间内，该反应的速率v可表示为（ ）
| A． | v（NH3）=0.010mol/（L．s） | B． | v（O2）=0.010mol/（L．s） | ||
| C． | v（NO）=0.0010mol/（L．s） | D． | v（H2O）=0.045mol/（L．s） |
6．
在10L密闭容器中，A、B、C三种气态物质构成了可逆反应体系；某温度时，A、B、C物质的量与时间的关系如图一，C的百分含量与温度的关系如图二．下列分析正确的是（ ）
在10L密闭容器中，A、B、C三种气态物质构成了可逆反应体系；某温度时，A、B、C物质的量与时间的关系如图一，C的百分含量与温度的关系如图二．下列分析正确的是（ ）| A． | 0～4 min时，A的平均反应速率为0.1 mol/（L•min） | |
| B． | 该反应是一个吸热反应 | |
| C． | 平衡后升高温度，K值增大 | |
| D． | 该反应的平衡常数表达式为：K=$\frac{c（C）}{{c}^{2}（A）c（B）}$ |
16．三个容器中分别盛有H2、CH4、O2，已知三个容器中气体的温度、密度都相等，下列说法正确的是（ ）
| A． | 三种气体质量相等 | B． | 三种气体的物质的量之比为16：2：1 | ||
| C． | 三种气体压强比为16：2：1 | D． | 三种气体体积比为1：8：16 |
3．加入适量的硫酸，可使下列的离子浓度减小的是（ ）
| A． | Na+ | B． | H+ | C． | CO32- | D． | Cl- |
20．下列装置所迸行的实验不能达到目的是（ ）
| A． |  形成红色喷泉 | B． |  制取纯净、干燥的氯气 | ||
| C． |  探究原电池原理 | D． |  分离三氯甲烷和四氯化碳 |
3．下列说法错误的是（ ）
| A． | 鉴别Na2CO3和NaHCO3可用Ba（OH）2或Ca（OH）2溶液 | |
| B． | 除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3，可采用加热法 | |
| C． | CO2中混有少量HCl、SO2等气体时，可用饱和NaHCO3溶液提纯气体 | |
| D． | 将澄清石灰水滴入NaHCO3溶液中，开始时发生反应的离子方程式为：Ca2++2OH-+2HCO3-═CaCO3↓+CO32-+2H2O |