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图1为甲烷和O2构成的燃料电池示意图,电解质为KOH溶液,图2为电解AlCl3溶液的装置,电极材料均为石墨.用

来源:新能源网
时间:2024-08-17 10:58:05
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图1为甲烷和O2构成的燃料电池示意图,电解质为KOH溶液,图2为电解AlCl3溶液的装置,电极材料均为石墨.用【专家解说】:由图知,图1是原电池,图2是电解池,原电池中投放燃料的电

【专家解说】:由图知,图1是原电池,图2是电解池,原电池中投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极;电解池中阳极上氯离子放电,阴极上氢离子放电.
反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀,说明X电极上氢离子放电,X电极附近生成氢氧根离子,所以X电极是阴极,Y电极是阳极,则a负极,b是正极.
A、原电池中,负极:CH4+10OH--8e-=CO3 2-+7H2O,正极:2O2+4H2O+8e-=8OH-,总方程式:
CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,溶液由碱变成盐溶液,所以溶液的PH值变小;电解池中电池反应式为2AlCl3+6H2O 电解 . 3Cl2↑+3H2↑+2Al(OH)3↓,溶液由酸性变成中性,溶液的PH值增大,故A错误.
B、电解池中电池反应式为2AlCl3+6H2O 电解 . 3Cl2↑+3H2↑+2Al(OH)3↓,故B错误.
C、反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀,说明X电极上氢离子放电,X电极附近生成氢氧根离子,所以X电极是阴极,Y电极是阳极,则a负极,b是正极,负极上是燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,故C正确.
D、反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀,说明X电极上氢离子放电,X电极附近生成氢氧根离子,所以X电极是阴极,Y电极是阳极,则a负极,b是正极,燃料电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以燃料电池内部OH-向a极移动,电解池中Cl-向y极移动,故D正确.
故选CD.
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