Question

【题目】如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图．M、N两电极的质量相同，其中一个为银电极一个为铁电极．
（1）写出通入甲烷的铂电极上的电极反应式为 ．
（2）若一段时间后M与N两电极的总质量不变，则N电极是 ． 此时两电极质量差为5.4g，甲池中理论上消耗氧气mL（标准状况）
（3）若一段时间后M与N两电极的总质量增加4g，N电极质量变化为克．

Answer 1

【答案】
（1）CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O
（2）Ag；140
（3）1.4
【解析】解：碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，负极上甲烷失电子发生氧化反应，电极反应式为CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，乙池中的两个电极一个是Ag电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，N连接原电池的正极，应为电解池的阳极，则应为Ag，N为阳极，电极反应式是Ag﹣e﹣=Ag+ ， M为阴极，电极材料是Fe，电极反应式为Ag++e﹣=Ag，则乙池的总反应式为4AgNO3+2H2O 4Ag↓+O2↑+4HNO3 ， （1）通入甲烷的铂电极上的电极反应式为CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O，所以答案是：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O；（2）一段时间后M与N两电极的总质量不变，Ag为阳极，Fe为阴极，此时两电极质量差为5.4g，n（Ag）= =0.05mol，阳极Ag溶解，阴极Ag析出，根据Ag++e﹣=Ag可知转移电子为0.025mol，甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e﹣=4H2O，则消耗n（O2）= ×0.025mol=0.00625mol， V（O2）=0.00625mol×22.4L/mol=0.14L=140mL，
所以答案是：Ag；140；（3）一段时间后M与N两电极的总质量增加4g，Fe为阳极，Ag为阴极，由Fe+2Ag+=Fe2++2Ag可知，
Fe+2Ag+=Fe2++2Ag△m
56 216 160
x 4g
x= =1.4g，
所以答案是：1.4．