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新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液.某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行飽和氯化鈉溶液電解實驗,如圖所示.
菁優(yōu)網(wǎng)
回答下列問題:
(1)甲烷燃料電池正極、負極的電極反應(yīng)分別為
2O2+4H2O+8e-=8OH-
2O2+4H2O+8e-=8OH-
、
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

(2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生.其中b電極上得到的是
H2
H2
,電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為
2NaCl+2H2O
通電
2NaOH+H2↑+Cl2
2NaCl+2H2O
通電
2NaOH+H2↑+Cl2
;
(3)若每個電池甲烷通入量為1L(標準狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為
1
L
22
.
4
L
/
mol
×8×9.65×104C/mol=3.45×104C
1
L
22
.
4
L
/
mol
×8×9.65×104C/mol=3.45×104C
(法拉第常數(shù)F=9.65×l04C?mol-1列式計算),最多能產(chǎn)生的氯氣體積為
4
4
L(標準狀況).

【答案】2O2+4H2O+8e-=8OH-;CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;H2;2NaCl+2H2O
通電
2NaOH+H2↑+Cl2↑;
1
L
22
.
4
L
/
mol
×8×9.65×104C/mol=3.45×104C;4
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:971引用:13難度:0.5
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