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N电极的质量减少，请回答下列问题：

（1）M电极的材料是 ， 其电极反应式为：N的电极名称是 ， 电极反应式为：
（2）通入甲烷的铂电极的电极反应式为 ．
（3）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为 L（标准状况下）．

Answer 1

【答案】
（1）石墨,Ag++e﹣→Ag,阳极,Fe﹣2e﹣═Fe2+
（2）CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32﹣+7H2O
（3）0.224
【解析】解：（1）碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，工作时N电极的质量减少，所以N是阳极铁电极，电极反应为：Fe﹣2e﹣═Fe2+；M是阴极，是石墨电极，发生反应：Ag++e﹣→Ag，

所以答案是：石墨；Ag++e﹣→Ag； 阳极； Fe﹣2e﹣═Fe2+；
（2）甲烷是燃料电池的负极，发生失电子的氧化反应，碱性环境下，电极反应式为：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32﹣+7H2O，

所以答案是：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32﹣+7H2O；
（3）n（Ag）= =0.04mol，根据Ag++e﹣=Ag可知转移电子为0.04mol，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）= ×0.04mol=0.01mol，V（O2）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L，

所以答案是：0.224．