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M、N两个电极的质量都不减少,

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M、N两个电极的质量都不减少,请回答下列问题:

①N电极的材料是______,乙池N极的电极反应式是______.M极的电极反应式是______.
②在此过程中,乙池中某一电极析出金属银10.8g时,甲池中理论上消耗氧气为______L(标况下).
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海_追程 春芽

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解题思路:酸性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,通入氧气的一极为原电池的正极,乙池为电解池,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,N连接原电池的正极,应为电解池的阳极,则应为石墨材料,M为电解池的阴极,为铁电极,电解硝酸银溶液时,阴极反应式为Ag++e-=Ag,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,结合电子的转移的物质的量的判断进行计算.

①酸性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,通入氧气的一极为原电池的正极,乙池为电解池,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,N连接原电池的正极,应为电解池的阳极,则应为石墨材料,N为阳极,电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O,M为阴极,电极反应式为Ag++e-=Ag,
故答案为:石墨;4OH--4e-=O2↑+2H2O;Ag++e-=Ag;
②n(Ag)=[10.8g/108g/mol]=0.1mol,根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.1mol,
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)=[1/4]×0.1mol=0.025mol,
V(O2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56L,
故答案为:5.6.

点评:
本题考点: 化学电源新型电池.

考点点评: 本题考查了原电池原理和电解池原理,明确原电池和电解池电极上发生反应的类型即可分析解答本题,难度不大,注意电极反应式的书写与电解质溶液的酸碱性有关.

1年前

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