题目内容
新型高效的甲醇燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH3OH和O2，电解质为KOH溶液．某研究小组将两个甲醇燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钾溶液电解实验，如图所示．
回答下列问题：
（1）甲醇燃料电池的负极电极反应式为 ，正极电极反应式为 ．
（2）闭合K开关后，燃料电池的电解液中的OH-离子向铂电极 （填a或b）移动，电解氯化钾溶液的总反应的离子方程式为 ．
（3）若每个电池氧气通入量为1L（标准状况），且反应完全，则理论上电解饱和氯化钾溶液最多能产生的气体总体积为 L（标准状况）．
回答下列问题：
（1）甲醇燃料电池的负极电极反应式为
（2）闭合K开关后，燃料电池的电解液中的OH-离子向铂电极
（3）若每个电池氧气通入量为1L（标准状况），且反应完全，则理论上电解饱和氯化钾溶液最多能产生的气体总体积为
考点：电解原理,原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）甲醇燃料电池中负极上是甲醇失电子的氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；
（2）在燃料原电池中，电解质中的阴离子移向负极，电解氯化钾得到的是氢氧化钾、氢气和氯气；
（3）根据电极反应结合氧气的体积计算转移电子的量，根据电子守恒计算产生气体的总体积．
（2）在燃料原电池中，电解质中的阴离子移向负极，电解氯化钾得到的是氢氧化钾、氢气和氯气；
（3）根据电极反应结合氧气的体积计算转移电子的量，根据电子守恒计算产生气体的总体积．
解答：
解：（1）在甲醇燃料电池中，负极上是燃料甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性环境下，电极反应为2CH4O+16OH--12e-=2CO32-+12H2O，正极上是氧气发生得电子得还原反应，即3O2+6H2O+12e-=12OH-，
故答案为：2CH4O+16OH--12e-=2CO32-+12H2O；3O2+6H2O+12e-=12OH-；
（2）闭合K开关后，燃料电池的电解液中的OH-离子向负极，即通透燃料的电极a，电解氯化钾溶液的总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-；
故答案为：a；2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-；
（3）每个电池电池氧气通入量为1L（标准状况），根据正极反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，转移电子是
×4=0.18mol，根据反应：2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-，当转移电子是2mol时，生成气体是2mol，当转移电子是0.18mol，生成的气体是0.18mol，体积是：0.18mol×22.4L/mol=4L，故答案为：4．
故答案为：2CH4O+16OH--12e-=2CO32-+12H2O；3O2+6H2O+12e-=12OH-；
（2）闭合K开关后，燃料电池的电解液中的OH-离子向负极，即通透燃料的电极a，电解氯化钾溶液的总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O
| ||
故答案为：a；2Cl-+2H2O
| ||
（3）每个电池电池氧气通入量为1L（标准状况），根据正极反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，转移电子是
| 1L |
| 22.4L/mol |
| ||
点评：本题考查了燃料电池，根据正负极上发生的反应、电子移动方向、离子移动方向等知识点来分析解答，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，为易错点．
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