Question

(9分)下圖是一個(gè)甲烷燃料電池工作時(shí)的示意圖，乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是石墨電極，一個(gè)是鐵電極，工作時(shí)M、N兩個(gè)電極的質(zhì)量都不減少，請(qǐng)回答下列問題：

（1）N的電極反應(yīng)式為 ：

乙池的總化學(xué)方程式是 ，

加入甲烷的鉑電極的電極反應(yīng)式為 。

（2）在此過程中，乙池中某一電極析出金屬銀4．32g時(shí)，甲池中理論上消耗氧氣為 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）；若此時(shí)乙池溶液的體積為200mL，則乙池中溶液的H+的濃度為 。

Answer 1

（1）4OH--4e-=O2↑+2H2O（1分）；

4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+2O2↑(2分)；

CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O(2分)

（2）0．224(2分)；0．2mol/L(2分)

【解析】

試題分析：（1）甲池是以氫氧化鉀溶液為電解液的甲烷燃料電池，通入甲烷的一極為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，通入氧氣的一極為原電池的正極，電極反應(yīng)式為：O2 + 2H2O + 4e-=4OH-；乙池為電解池，乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是石墨電極，一個(gè)是鐵電極，工作時(shí)M、N兩個(gè)電極的質(zhì)量都不減少，N連接原電池的正極，為電解池的陽極，應(yīng)為石墨材料，N為陽極，電極反應(yīng)式是4OH--4e-=O2↑+2H2O，M為陰極，電極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag，電解的總反應(yīng)為：4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+2O2↑；（2）n（Ag）=0.04mol，根據(jù)Ag++e-=Ag可知轉(zhuǎn)移電子為0.04mol，甲池中通入氧氣的一極為正極，電極反應(yīng)式為：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-，則消耗n（O2）=0.01mol，

V（O2）=0.224L；根據(jù)反應(yīng)4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+2O2↑知，n（H+）=n（HNO3）=0.04mol，又溶液的體積為200mL，則c（H+）=0．2mol/L。

考點(diǎn)：考查原電池原理、燃料電池及電解原理的應(yīng)用。

考點(diǎn)分析： 考點(diǎn)1：電化學(xué)基礎(chǔ) 考點(diǎn)2：電解池 試題屬性

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