新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液.某研究小组将两个

2025-04-04 19:49:56
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回答1:

(1)在碱性溶液中,甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,正极是:2O2+4H2O+8e-═8OH-,负极是:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O,
故答案为:2O2+4H2O+8e-=8OH-;CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
(2)b电极与通入甲烷的电极相连,作阴极,是H+放电,生成H2;a连接正极,为阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,氯气能和碘离子发生置换反应生成碘单质,碘与淀粉试液变蓝色,所以检验氯气的方法是:把湿润的淀粉碘化钾试纸靠近a极,若试纸变蓝,说明得到的气体是Cl2
电解氯化钠溶液的总反应方程式为:2NaCl+2H2O

 电解 
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑,
故答案为:H2;2NaCl+2H2O
 电解 
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)根据关系式1 mol CH4~8 mol e-~4 mol Cl2 ~8 molOH-
                 1 mol            4×22.4L      8 mol
            
280mL×10?3L/ml
22.4L/mol
      v(Cl2)       n(OH-
所以v(Cl2)=1120ml,n(OH-)=0.1mol
所以c(OH-)=
0.1mol
1L
=0.1mol/L,而100℃(Kw=1×10-12),所以c(H+)=
1×10?12
0.1
=10-11
所以,pH=11,故答案为:1120;11.