Question

【题目】如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时，M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：

（1）乙池的名称：乙池是 装置。其中N电极的材料是 ，其电极名称是 。

（2）乙池的总反应化学方程式是 。

（3）甲池通入甲烷(CH4)的Pt电极的电极反应式为 。

（4）在此过程中，当乙池中某一电极析出金属2.16 g 时，甲池中理论上消耗标准状况下甲烷的体积为 mL，若此时乙池溶液的体积为400 mL，则乙池中H+的物质的量浓度为 。

Answer 1

【答案】

（1）电解池；石墨；阳极

（2）4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑

（3）CH4-8e-+10OH-=CO32- +7H2O

（4）56；0.05 mol/L；

【解析】

试题分析：（1）根据图示，甲池是甲烷燃料电池，是原电池，乙池是电解池。原电池中通入甲烷的是负极，通入氧气的是正极，则N电极为阳极，应该选用石墨作电极，故答案为：电解池；石墨；阳极；

（2）乙池是电解硝酸银溶液的装置，总反应的化学方程式4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑，故答案为：4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑；

（3）甲池通入甲烷(CH4)的Pt电极的电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32- +7H2O，故答案为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；

（4）2.16 g的金属是银，物质的量为=0.02mol，转移电子的物质的量为0.02mol，则消耗甲烷的物质的量为=0.0025mol，标准状况下甲烷的体积为0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56mL，根据4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑，生成是H+的物质的量为0.02mol，H+的物质的量浓度为=0.05 mol/L，故答案为：56；0.05 mol/L；