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6.据报道,最近研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用一周充电一次.假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被碱溶液充分吸收生成CO32-(已知2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O)
①该电池反应的总离子方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O.
②若有16克甲醇蒸气被安全氧化,产生的电能够电解足量的CuSO4溶液,整个过程中能量利用率为80%,则将产生标准状况下的O213.44升.

分析 ①甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,放电时负极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,正极电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-,电池反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O;
②电解过程中根据转移电子数相等及其方程式计算.

解答 解:①放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-,则反应的总方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,
故答案为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O;
②放电时,甲醇被氧化,应为电池负极反应,由负极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,n(CH3OH)=$\frac{16}{32}$=0.5mol,转移电子的物质的量为0.5mol×6=3mol,
2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4转移电子
                                      22.4L           4mol
                                        x               3mol×80%
x=13.44L,
故答案为:13.44.

点评 本题综合考查原电池工作原理,题目难度中等,注意根据题给信息正确书写电极方程式为解答该题的关键,答题时注意体会根据转移电子数相等计算.

练习册系列答案
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14.请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质.

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反应②:H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ•mol-1
写出用CO2与H2反应制备甲醇的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(l)△H=-49.6kJ/mol,800℃时该反应的化学平衡常数K的数值为2.5
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(5)一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应②,已知c(CO)随反应时间t的变化曲线a如图2所示,在t1时刻改变一个条件,曲线a变为b,则改变的条件是加入催化剂,若在t1时刻,将容器体积3L快速压缩至2L,在图上画出变化曲线,请标注平衡时c(CO).

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