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某乙醇燃料電池工作時(shí)的裝置如圖所示,乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是石墨電極,一個(gè)是鐵電極,工作時(shí)M、N兩個(gè)電

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 11:32:51
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某乙醇燃料電池工作時(shí)的裝置如圖所示,乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是石墨電極,一個(gè)是鐵電極,工作時(shí)M、N兩個(gè)電【專家解說】:堿性乙醇電池為原電池,通入乙醇的電極是負(fù)極,通入氧氣的電極是正極,

【專家解說】:堿性乙醇電池為原電池,通入乙醇的電極是負(fù)極,通入氧氣的電極是正極,乙池有外接電源,屬于電解池,根據(jù)圖片知,N是陽極,M是陰極,工作時(shí)M、N兩個(gè)電極的質(zhì)量都不減少,則M電極是鐵,N電極是石墨,
(1)通過以上分析知,M是陰極,N極是陽極,N上電極反應(yīng)式為4OH - -4e - =O 2 ↑+2H 2 O,乙醇電極上乙醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,電極反應(yīng)式為:C 2 H 5 OH-12e - +16OH - =2CO 3 2- +11H 2 O,
故答案為:陰極,4OH - -4e - =O 2 ↑+2H 2 O,C 2 H 5 OH-12e - +16OH - =2CO 3 2- +11H 2 O;
(2)n(Ag)= 4.32g 108g/mol =0.04mol,根據(jù)Ag + +e - =Ag可知轉(zhuǎn)移電子為0.04mol,
甲池中通入氧氣的一極為正極,反應(yīng)式為2O 2 +8H + +8e - =4H 2 O,則消耗n(O 2 )= 1 4 ×0.04mol=0.01mol,
V(O 2 )=0.01mol×22.4L/mol=0.224L;
乙池中某一電極析出金屬銀4.32g時(shí),同時(shí)產(chǎn)生氫離子的物質(zhì)的量是0.04mol,則其濃度是0.1mol/L,所以溶液的pH=1,故答案為:0.224,1;
(3)1g C 2 H 5 OH燃燒生成CO 2 和液態(tài)H 2 O時(shí)放出29.71kJ熱量,則1mol乙醇燃燒放出的熱量= 29.7kJ 1g 46g/mol =1366.66kJ,所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:C 2 H 5 OH(l)+3O 2 (g)=2CO 2 (g)+3H 2 O(l)△H=-1366.66kJ/mol,
故答案為:C 2 H 5 OH(l)+3O 2 (g)=2CO 2 (g)+3H 2 O(l)△H=-1366.66kJ/mol.
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