Question

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(其不含O2－和HCO)为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。

该燃料电池负极电极反应式为：2C4H10＋26CO－52e－=34CO2＋10H2O。

试回答下列问题：

（1）该燃料电池的化学反应方程式为________________________________________________；

（2）正极电极反应式为_________________________________________。

（3）为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是________，它来自________________________________。

（4）某学生想用该燃料电池和如图所示装置来电解饱和食盐水：

①写出该电解池反应的离子方程式_______________________________________。

②将湿润的淀粉KI试纸放在该装置附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸。该反应的化学方程式为___________________________________________________________。

③若电解后得到200 mL 3.25mol/LNaOH溶液，则消耗C4H10的体积在标准状况下为________mL。

 

Answer 1

（1）2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O

（2）13O2＋26CO2＋52e－===26CO

（3）CO2 负极产物（其他合理答案均可)

（4）①2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－

②5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3

③560

【解析】

试题分析：在燃料电池中，熔融碳酸钾环境下的电极反应式为13O2＋26CO2＋52e－===26CO

在该燃料电池中，二氧化碳被消耗，故应加入二氧化碳来稳定电解质的组成。在燃料电池中，燃料作负极；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气、氢气；氯气可以把碘单质氧化，据反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，由此可知5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3；氢氧化钠物质的量为0.2乘以3.25等于0.65mol,据得失电子总数相等可知，需要消耗0.025mol丁烷，故丁烷的体积为560mL

考点：考查燃料电池以及物质的量计算的相关知识点。