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熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視.某燃料電池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)為電解

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時(shí)間:2024-08-17 11:35:12
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熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視.某燃料電池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)為電解【專(zhuān)家解說(shuō)】:(1)該電池中,丁烷和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水,反應(yīng)方程

【專(zhuān)家解說(shuō)】:(1)該電池中,丁烷和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水,反應(yīng)方程式為:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,
故答案為:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;
(2)燃料電池中正極上是燃料失電子的氧化反應(yīng)子,電極反應(yīng)式為:2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O;故答案為:2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O;
(3)由于原電池的負(fù)極產(chǎn)物有水生成,所以負(fù)極必有CO32-參加反應(yīng),同時(shí)根據(jù)碳守恒可知必需通入CO2,故答案為:CO2;
(4))①電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣,陰極上氫離子放電生成氫氣,同時(shí)還生成氫氧化鈉,離子方程式為:2Cl-+2H2O  通電 . Cl2↑+H2↑+2OH-,
故答案為:2Cl-+2H2O  通電 . Cl2↑+H2↑+2OH-;
②氯氣氧化KI生成碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán),離子反應(yīng)為Cl2+2I-═I2+2Cl-,過(guò)量的Cl2將生成的I2又氧化,若反應(yīng)的Cl2和I2物質(zhì)的量之比為5:1,且生成兩種酸,Cl元素的化合價(jià)降低,生成鹽酸,I元素的化合價(jià)升高,由電子守恒可知,5×2×(1-0)=1×2×(x-0),解得x=+5,生成物為碘酸,該化學(xué)反應(yīng)為5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl,
故答案為:5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl;
③氫氧化鈉的物質(zhì)的量=3.25mol/L×0.2L=0.65mol,根據(jù)2Cl-+2H2O 通電 . Cl2↑+H2↑+2OH-知,生成0.65mol氫氧化鈉時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.65mol2×2=0.65mol,串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,所以丁烷的體積=0.65mol6.5×4×22.4L/mol=560mL,
故答案為:560.
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