新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液.某研究小組將甲烷
來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 11:57:30
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新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液.某研究小組將甲烷【專家解說】:(1)甲烷燃料電池中,負極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)
【專家解說】:(1)甲烷燃料電池中,負極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,故答案為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
(2)閉合K開關(guān)后,a是陽極,b是陰極,a極上氯離子放電生成氯氣,電極方程式為2Cl--2e-=Cl2,陰極上氫離子放電,同時溶液中生成氫氧化鎂沉淀,所以電池反應(yīng)的離子方程式為Mg2++2Cl-+2H2O 通電 . Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,故答案為:2Cl--2e-=Cl2;H2;Mg2++2Cl-+2H2O 通電 . Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑;
(3)若甲烷通入量為 1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則甲烷的物質(zhì)的量為1.12L22.4L/mol=0.05mol,由CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,得轉(zhuǎn)移電子為0.4mol;
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得氯氣的體積=0.4mol×12×22.4L/mol=4.48L,
故答案為:0.4mol;4.48L.
(2)閉合K開關(guān)后,a是陽極,b是陰極,a極上氯離子放電生成氯氣,電極方程式為2Cl--2e-=Cl2,陰極上氫離子放電,同時溶液中生成氫氧化鎂沉淀,所以電池反應(yīng)的離子方程式為Mg2++2Cl-+2H2O 通電 . Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,故答案為:2Cl--2e-=Cl2;H2;Mg2++2Cl-+2H2O 通電 . Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑;
(3)若甲烷通入量為 1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則甲烷的物質(zhì)的量為1.12L22.4L/mol=0.05mol,由CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,得轉(zhuǎn)移電子為0.4mol;
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得氯氣的體積=0.4mol×12×22.4L/mol=4.48L,
故答案為:0.4mol;4.48L.
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