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熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视.某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电

来源:新能源网
时间:2024-08-17 12:34:13
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熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视.某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电【专家解说】:(1)该电池中,丁烷和氧气反应生成二氧化碳和水,反应方程

【专家解说】:(1)该电池中,丁烷和氧气反应生成二氧化碳和水,反应方程式为:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,
故答案为:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;
(2)正极上氧气得电子发生还原反应和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为:O2+2CO2+4e-=2CO32-或13O2+26CO2+52e-=26CO32-,
故答案为:O2+2CO2+4e-=2CO32-;
(3)由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有CO32-参加反应,同时根据碳守恒可知A必为CO2,负极反应式可表示为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,它来源于负极上生成的二氧化碳即可
故答案为:CO2;负极反应产物;
(4)①电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时还生成氢氧化钠,离子方程式为:2Cl-+2H2O 通电 . Cl2↑+H2↑+2OH-,
故答案为:2Cl-+2H2O 通电 . Cl2↑+H2↑+2OH-;
②阳极附近氯离子放电生成氯气,氯气氧化KI生成碘单质遇淀粉变蓝,离子反应为Cl2+2I-═I2+2Cl-,过量的Cl2将生成的I2又氧化,若反应的Cl2和I2物质的量之比为5:1,且生成两种酸,Cl元素的化合价降低,生成盐酸,I元素的化合价升高,由电子守恒可知,5×2×(1-0)=1×2×(x-0),解得x=+5,生成物为碘酸,该化学反应为5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl,
故答案为:5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl;
③氢氧化钠的物质的量=3.25mol/L×0.2L=0.65mol,根据2Cl-+2H2O 通电 . Cl2↑+H2↑+2OH-知,生成0.65mol氢氧化钠时转移电子的物质的量=0.65mol2×2=0.65mol,串联电池中转移电子数相等,所以丁烷的体积=0.65mol6.5×4×22.4L/mol=0.56L,
故答案为:0.56L.
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