Question

【题目】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（其中不含O2﹣和HCO﹣3）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+26CO32﹣﹣52e﹣═34CO2+10H2O． 试回答下列问题：
（1）该燃料电池中发生氧化反应的物质是 ．
（2）该燃料电池的化学反应方程式为；
（3）某学生想用该燃料电池电解饱和食盐水，写出反应的离子方程式 ．
（4）当电路中通过0.26NA的电子时，消耗的氧气的体积（标况）为；此时电解饱和食盐水生成的氯气的物质的量是；若此时溶液体积为200ml，则生成的NaOH的物质的量浓度为 ．

Answer 1

【答案】
（1）丁烷
（2）2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
（3）2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣
（4）1.456L；0.13mol；1.3mol/L
【解析】解：（1）燃料电池中发生氧化反应的物质为负极燃料，所以该燃料电池中发生氧化反应的物质是丁烷，所以答案是：丁烷；（2）该电池中，丁烷和氧气反应生成二氧化碳和水，反应方程式为：2C4H10+13O2=8CO2+10H2O， 所以答案是：2C4H10+13O2=8CO2+10H2O；（3）电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时还生成氢氧化钠，离子方程式为：2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣ ， 所以答案是：2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣；（4）电路中通过0.26NA的电子时，因为串联电池中转移电子数相等，所以消耗的氧气的体积（标况）为 ×22.4=1.456L，电解饱和食盐水生成的氯气的物质的量是 =0.13mol，生成氢氧化钠的物质的量为0.26mol，所以NaOH的物质的量浓度为
=1.3mol/L，所以答案是：1.456；0.13mol；1.3mol/L．