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  zgtkglc 2012-07-05 00:00:00

  就是化學與物理的結合

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  窩窩凸 2012-10-15 00:00:00

  新型GX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 ，電解質為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯后作為電源，進行飽和氧化鈉溶液電解實驗，如圖所示。 回答下列問題： (1)甲烷燃料電池正極、負極的電極反應分別為 、 。 (2)閉合K開關后，a、b電極上均有氣體產生．其中b電極上得到的是 ，電解氯化鈉溶液的總反應方程式為 ； (3)若每個電池甲烷通入量為1 L(標準狀況)，且反應完全，則理論上通過電解池的電量為 （法拉第常數F=9.65×l04C · mol-1列式計算)，Z多能產生的氯氣體積為 L(標準狀況)。 【答案】 (1)2O2＋ 4H2O＋8e—= 8OH—，CH4＋10OH－－8e—= CO32 －＋ 7H2O (2)H2 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋ H2↑＋Cl2↑ (3) ×8×9.65×104C·mol－1＝3.45×104C 4 L 【解析】(1)總反應式為：CH4＋2O2＋2OH－ = CO32 －＋ 3H2O，正極反應式為2O2＋4H2O＋8e—= 8OH—，則負極反應式由總反應式減正極反應式得到；(2)三個池可看出一二兩池為串聯的電源，其中甲烷與氧氣反應是還原劑，所在電極為負極，因而與之相連的b電極為陰極，產生的氣體為氫氣；(3)1 mol甲烷氧化失去電子8 mol，電量為8×96500C，因題中雖有兩個燃料電池，但電子的傳遞只能用一個池的甲烷量計算，1 L為1/22.4 mol，可求電量；甲烷失電子是Cl－失電子數的8倍，則得到氫氣為4 L(CH4——8Cl－——4Cl2)

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