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(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如圖所示.
回答下列問題:
(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為 2O2+4H2O+8e-=8OH-2O2+4H2O+8e-=8OH-、CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+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 H2H2,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(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為 1L22.4L/mol×8×9.65×104C/mol=3.45×104C1L22.4L/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 44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).
通電
通電
1
L
22
.
4
L
/
mol
1
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22
.
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L
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mol
【考點(diǎn)】原電池與電解池的綜合.
【答案】2O2+4H2O+8e-=8OH-;CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;H2;2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;×8×9.65×104C/mol=3.45×104C;4
通電
1
L
22
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:972引用:13難度:0.5
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