题目内容
7.(1)①a极负极
②a电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O
(2)氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使用方便,却受到价格和来源的限制.常用的燃料,往往是某些碳氢化合物,如甲烷(天然气)、汽油等.请写出将图中H2换成CH4时所构成的甲烷燃料电池中 ①a极的电极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
②甲烷燃料电池总的离子反应方程式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O.
分析 (1)氢氧燃料电池中,原电池工作时,氢氧燃料电池的总反应为2H2+O2=2H2O;通入氢气的一极a为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为:H2-2e-+2OH-=2H2O;
(2)氢气换成甲烷是甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水的氧化还原反应,图中电解质溶液是碱性溶液,依据原电池的原理,结合元素化合价变化分析失电子的物质甲烷在负极a发生氧化反应,氧气再正极b发生还原反应.
解答 解:(1)氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为电源的负极,通入氧气的一极为原电池的正极,由于电解质溶液呈碱性,则负极电极反应式为:2H2-4e-+4OH-=4H2O;
故答案为:负;2H2-4e-+4OH-=4H2O;
(2)图中H2换成CH4时所构成的甲烷燃料电池中,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾和水,所以电池的反应的离子方程式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,正极上是氧气得到电子发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;电池总反应的离子方程式减去正极电极反应×2,得到负极电极反应:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
故答案为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O、CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O.
点评 本题考查了原电池的工作原理的应用,电极名称,电极判断,电极反应,电池反应,熟练掌握原电池的基本知识,分清化合价变化判断氧化反应、还原反应、电子守恒是解题关键.
练习册系列答案
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