Question

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2 ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氧化钠辖液电解实验，如图所示。

 

   回答下列问题：

(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为                 、               。

(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．其中b电极上得到的是      ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为                 ；

(3)若每个电池甲烷通如量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为        (法拉第常数F=9.65×l04C · mol-1列式计算)，最多能产生的氯气体积为    L(标准状况)。

 

Answer 1

(1)O2+4e-+2H2O=4OH-，CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

(2)H2；2NaCl+2H2O=Cl2↑+H2↑+2NaOH；

(3)

 

4L

【解析】(1)甲烷燃料电池中，负极上甲烷失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，故答案为：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O；

(2)闭合K开关后，a是阳极，b是阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，得到H2，同时溶液中生成氢氧化钠，所以电池反应式为：2NaCl+2H2O=Cl2↑+H2↑+2NaOH

(3)根据转移电子守恒进行计算 =4L