题目内容

12．CH4-O2燃料电池具有放电稳定，无污染等优点，如图为一用甲烷氧气燃料电池电解饱和氯化钠溶液的模型图：

请认真读图，回答以下问题：
（1）通入CH4气体的一极为燃料电池的负（填“正”或“负”）极，a电极为电解池的阳（填“阴”或“阳”）极，
（2）请写出通入甲烷气体的一极所发生的电极反应式：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，其附近的PH值变小（填“不变”或“变大”或“变小”）
（3）如果通入1mol的甲烷完全参与电极反应，则电路中转移8mol的电子，a电极产生的气体在标准状况下的体积为89.6L．

分析 （1）燃料甲烷在负极失电子被氧化，a与正极相连是电解池的阳极；
（2）甲烷燃料电池，甲烷在负极失电子发生氧化反应，生成二氧化碳消耗氢氧根并生成水；
（3）根据关系式1 mol CH4～8 mol e-～4 mol Cl2计算．

解答 解：（1）甲烷碱性燃料电池中负极甲烷失电子被氧化，正极氧气得电子被还原，a与正极相连是电解池的阳极，
故答案为：负；阳；
（2）在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，正极是：2O2+4H2O+8e-═8OH-，负极是：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，负极的氢氧根被消耗且生成水，氢氧根的浓度降低，碱性减弱，PH值变小，故答案为：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；变小；
（3）a极作阳极是氯离子放电产生氯气，根据得失电子守恒，可得：1 mol CH4～8 mol e-～4 mol Cl2，故1mol甲烷参加反应转移8mol电子，生成4molCl2，在标况下体积为：4mol×22.4L/mol=89.6L，故答案为：8mol；89.6L．

点评 本题涵盖电解池和原电池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
9．水溶液中能大量共存的一组离子是（　　）
A．Na+、Ba2+、Cl-、CO32-B．H+、Na+、Fe2+、MnO4-
C．K+、AlO2-、Cl-、OH-D．K+、NH4+、OH-、SO42-
3．四种元素X、Y、Z、E位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增大，Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z原子的L电子层中，有三个未成对的电子，且无空轨道；E原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1．
（1）XYZ分子中的三个原子除X原子外最外层均为8电子构型，根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的主要类型有σ键、π键．
（2）ZX3是一种常见气体，分子中Z原子的杂化方式是sp3，该物质易液化其主要原因是氨气与氨气、氨气和水分子之间均易形成氢键
（3）E元素+2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10．
（4）元素Y形成的A和B两种物质，可发生如下转化关系：，在B分子中Y原子的杂化方式为sp3，B中O-Y-H的键角小于（填“大于”“等于”或“小于”）A中O-Y-H键角．
20．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
A．16g  CH4中含有4NA个C-H键
B．1L mol•L-1CH3COOH溶液中含有0.1NA个H+
C．标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成CO2分子数为8NA
D．1mol 乙炔中含有的电子数为12NA
7．对于处于化学平衡状态的反应CO+H2O（g）?CO2+H2中，K正反应代表正反应的平衡常数，K逆反应代表逆反应的平衡常数，下列有关说法正确的是，（　　）
A．K正反应=K逆反应B．K正反应＞K逆反应
C．K正反应＜K逆反应D．K正反应×K逆反应=1
17．下面是工业利用铝土矿（含杂质SiO2、Fe2O3）制取铝的工艺流程，回答有关问题：

（1）铝土矿磨碎化浆，利用胶体粒子的性质，通入直流电除去SiO2，制得50%铝土矿．
（2）操作I的名称是过滤，实验室进行此操作所需玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒．
（3）加入NaOH所发生的离子反应方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，滤渣一为Fe2O3（填化学式）．
（4）电解槽用石墨作阳极，生成二氧化碳的原因是阳极生成氧气，氧气与石墨反应生成二氧化碳．
4．下列有关化学用语正确的是（　　）
A．甲烷分子的球棍模型：B．NH4Cl的电子式：
C．F原子的结构示意图：D．中子数为20的氯原子${\;}_{17}^{37}$Cl
1．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．常温常压下，2.24LSO2所含有的分子数小于0.1NA
B．1L 1 mol•L-1 FeCl3溶液完全水解产生的Fe（OH）3胶体粒子数为NA
C．18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
D．28.6gNa2CO3•10H2O溶于水配成1L溶液，该溶液中阴离子数目为0.1NA
2．下列分子中有关原子不满足最外层8电子稳定结构的是（　　）
A．五氯化磷B．光气（化学式为：COCl2）
C．二硫化碳D．三氯化硼

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网