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精英家教网(1)某燃料电池以熔融K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质,以丁烷(C4H10)为原料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极.
①写出该燃料电池电极反应式:正极
 
;
负极:2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O;总反应式
 
.
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池电解质组成应保持稳定.为此必须在通入的空气中加入
 
,它来源于
 
.
(2)已知KIO3可用电解方法制得,原理是:以石墨为阳极,以不锈钢为阴极,在一定电流强度和温度下电解KI溶液.总反应化学方程式为KI+3H2O
 电解 
.
 
KIO3十3H2↑
则两极反应式分别为:阴极
 
;  阳极
 
.
分析:(1)燃料电池中,正极上氧气得电子发生还原反应,根据正负极上电极反应式确定电池反应式;
②根据碳守恒和两极上的变化考虑;
(2)总反应方程式为KI+3H2O=KIO3+3H2↑,I元素的化合价升高,发生氧化反应,则在阳极生成碘酸钾;H元素的化合价降低,则在阴极生成氢气,以此来解答.
解答:解:(1)①料电池中,正极上氧气得电子发生还原反应,其电极反应式为:O2+2CO2+4e-=2CO32-或13O2+26CO2+52e-=26CO32-,根据正负极上电极反应式知其电池反应式为:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,
故答案为:O2+2CO2+4e-=2CO32-或13O2+26CO2+52e-=26CO32-,2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;
②由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有CO32-参加反应,同时根据碳守恒可知A必为CO2,负极反应式可表示为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,它来源于负极上生成的二氧化碳即可,
故答案为:CO2,负极反应产物;
(2)总反应方程式为KI+3H2O=KIO3+3H2↑,I元素的化合价升高,发生氧化反应,则在阳极生成碘酸钾,阳极反应为I--6e-+6OH-=IO3-+3H2O;H元素的化合价降低,则在阴极生成氢气,阴极反应为6H++6e-=3H2↑,
故答案为:6H++6e-=3H2↑;I--6e-+6OH-=IO3-+3H2O.
点评:本题考查氧化还原反应及电解,明确电解与氧化还原反应的关系,结合元素的化合价变化即可解答,题目难度不大.
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