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- zgtkglc 2012-07-05 00:00:00
- 就是化学与物理的结合
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- 窝窝凸 2012-10-15 00:00:00
- 新型GX的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氧化钠溶液电解实验,如图所示。 回答下列问题: (1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。 (2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是 ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ; (3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 (法拉第常数F=9.65×l04C · mol-1列式计算),Z多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。 【答案】 (1)2O2+ 4H2O+8e—= 8OH—,CH4+10OH--8e—= CO32 -+ 7H2O (2)H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+ H2↑+Cl2↑ (3) ×8×9.65×104C·mol-1=3.45×104C 4 L 【解析】(1)总反应式为:CH4+2O2+2OH- = CO32 -+ 3H2O,正极反应式为2O2+4H2O+8e—= 8OH—,则负极反应式由总反应式减正极反应式得到;(2)三个池可看出一二两池为串联的电源,其中甲烷与氧气反应是还原剂,所在电极为负极,因而与之相连的b电极为阴极,产生的气体为氢气;(3)1 mol甲烷氧化失去电子8 mol,电量为8×96500C,因题中虽有两个燃料电池,但电子的传递只能用一个池的甲烷量计算,1 L为1/22.4 mol,可求电量;甲烷失电子是Cl-失电子数的8倍,则得到氢气为4 L(CH4——8Cl-——4Cl2)
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