Question

【题目】如图所示为CH4燃料电池的装置（A、B为多孔碳棒）：

（1）_____（填A或B）处电极入口通甲烷，其电极反应式为_____________；

（2）当消耗甲烷的体积为11.2 L（标准状况下）时，消耗KOH的质量为_______g。

（3）铅蓄电池是最早使用的充电电池，由Pb、PbO2、硫酸构成。该电池工作时，正极的电极反应为____________________。

（4）500 mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液中c(NO3－)＝6．0 mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22．4 L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500 mL。原混合溶液中c(K＋)为_________mol·L－1。

Answer 1

【答案】 B CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O 56 PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O 2

【解析】（1）根据电子的移动方向是有负极→外电路→正极，甲烷应通入B极，甲烷跟氧气在碱性溶液中反应生成碳酸根离子，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H2O；（2）总方程式为：CH4+2O2+2OH—=CO32—+3H2O，当消耗甲烷的体积为11.2 L（标准状况下）时，根据电极方程式知，消耗KOH的质量为0.5mol6g/mol=56g；（3）铅蓄电池是最早使用的充电电池，由Pb、PbO2、硫酸构成。该电池工作时，正极PbO2得电子生成硫酸铅，其电极反应为：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O；（4）石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况），n（O2）==1mol，

阳极发生4OH--4e-═O2↑+2H2O，

4mol 1mol

阴极发生Cu2++2e-═Cu、 2H++2e-═H2↑，

1mol 2mol 1mol 2mol 1mol

c（Cu2+）==2mol/L，由电荷守恒可知，原混合溶液中c（K+）为6mol/L-2mol/L×2=2mol/L。