新型高效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.某研究小组将甲烷
来源:新能源网
时间:2024-08-17 11:57:30
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新型高效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.某研究小组将甲烷【专家解说】:(1)甲烷燃料电池中,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应
【专家解说】:(1)甲烷燃料电池中,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式为:CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,故答案为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
(2)闭合K开关后,a是阳极,b是阴极,a极上氯离子放电生成氯气,电极方程式为2Cl--2e-=Cl2,阴极上氢离子放电,同时溶液中生成氢氧化镁沉淀,所以电池反应的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2O 通电 . Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,故答案为:2Cl--2e-=Cl2;H2;Mg2++2Cl-+2H2O 通电 . Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑;
(3)若甲烷通入量为 1.12L(标准状况),则甲烷的物质的量为1.12L22.4L/mol=0.05mol,由CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,得转移电子为0.4mol;
根据转移电子守恒得氯气的体积=0.4mol×12×22.4L/mol=4.48L,
故答案为:0.4mol;4.48L.
(2)闭合K开关后,a是阳极,b是阴极,a极上氯离子放电生成氯气,电极方程式为2Cl--2e-=Cl2,阴极上氢离子放电,同时溶液中生成氢氧化镁沉淀,所以电池反应的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2O 通电 . Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,故答案为:2Cl--2e-=Cl2;H2;Mg2++2Cl-+2H2O 通电 . Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑;
(3)若甲烷通入量为 1.12L(标准状况),则甲烷的物质的量为1.12L22.4L/mol=0.05mol,由CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,得转移电子为0.4mol;
根据转移电子守恒得氯气的体积=0.4mol×12×22.4L/mol=4.48L,
故答案为:0.4mol;4.48L.
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