Question

【題目】熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)猓�空氣與CO2的混和氣為陰極助燃?xì)猓�制得�?50℃下工作的燃料電池，已知其電池反應(yīng)相當(dāng)于CO的燃燒，且負(fù)極反應(yīng)式為2CO+2CO ﹣4e﹣=4CO2
（1）該電池的正極反應(yīng)式為；
（2）若用該燃料電池與如圖裝置連接模擬工業(yè)電解食鹽水，則鐵棒應(yīng)連接電源的（填寫(xiě)“正極”或“負(fù)極”），電解總反應(yīng)的離子方程式為 ． 當(dāng)電池內(nèi)通過(guò)0.2mol 電子時(shí)，電解裝置中兩極共生成氣體L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），此時(shí)將電解液充分混合，溶液的pH（不考慮溶液體積的變化）．
（3）利用該燃料電池做電源，以NiSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗鎳（含F(xiàn)e、Zn、Cu、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說(shuō)法正確的是（填代號(hào)）．（已知氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）a．電解過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 b．粗鎳作陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng)
c．利用陽(yáng)極泥可回收Cu、Pt、Au等金屬 d．粗鎳精煉時(shí)通過(guò)的電量與陰極析出鎳的質(zhì)量成正比．

Answer 1

【答案】
（1）O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣
（2）負(fù)極；2Cl﹣+2H2O H2+Cl2+2OH﹣；4.48；14
（3）cd
【解析】解：該熔融鹽燃料電池中，正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子，電極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e﹣═2 CO32﹣ ， 所以答案是：O2+2CO2+4e﹣═2CO32﹣；（2）電解食鹽水時(shí)，陰極氫離子得電子，陽(yáng)極氯離子失電子，活性電極不能作陽(yáng)極，所以鐵棒作陰極，與負(fù)極相連；電極方程式為：2Cl﹣+2H2O H2+Cl2+2OH﹣；當(dāng)電池內(nèi)通過(guò)0.2mol 電子時(shí)，生成0.1mol氫氣，0.1mol氯氣和0.2molOH﹣ ， 則所得氣體的總體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，溶液中c（OH﹣）= =1mol/L，所以溶液的pH=14；所以答案是：負(fù)極；2Cl﹣+2H2O H2+Cl2+2OH﹣；4.48；14；（3）a．電解過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯(cuò)誤； b．粗鎳作陽(yáng)極，金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故b錯(cuò)誤； c．Cu、Pt、Au金屬活動(dòng)性比鎳弱，不放電，沉降在陽(yáng)極區(qū)形成陽(yáng)極泥，利用陽(yáng)極泥可回收Cu、Pt、Au等金屬，故c正確； d．根據(jù)陰極的電極反應(yīng)式Ni2++2e﹣=Ni 可知每通過(guò)2mol電子，析出1mol鎳，所以粗鎳精煉時(shí)通過(guò)的電量與陰極析出鎳的質(zhì)量成正比，故d正確；所以答案是：cd．