【題目】新型高效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(zhì)為KOH溶液．某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進行飽和氯化鈉溶液電解實驗，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(yīng)分別為、 ．
（2）閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極上得到的是 ， 電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為；
（3）若每個電池甲烷通入量為1L（標準狀況），且反應(yīng)完全，則理論上通過電解池的電量為（法拉第常數(shù)F=9.65×104 Cmol﹣1 ， 列式計算），最多能產(chǎn)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=3.45×104C；4
【解析】解：（1.）在堿性溶液中，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2OH﹣=CO32﹣+3H2O，正極是：2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣ ， 負極是：CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O．
所以答案是：2O2+4H2O+8e﹣=8OH﹣；CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；
（2.）b電極與通入甲烷的電極相連，作陰極，是H+放電，生成H2；電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以答案是：H2；2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（3.）根據(jù)得失電子守恒，可得：1 mol CH4～8 mol e﹣～4 mol Cl2 ， 故若每個電池甲烷通入量為1 L（標準狀況），生成4L Cl2；電解池通過的電量為 ×8×9.65×l04Cmol﹣1=3.45×104C（題中雖然有兩個燃料電池，但電子的傳遞量只能用一個池的甲烷量計算），所以答案是： ×8×9.65×104C/mol=3.45×104C；4．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示，下列說法正確的是（ ）

A.由X→Y反應(yīng)的△H=E5﹣E2
B.由X→Z反應(yīng)的△H＞0
C.由圖可知等物質(zhì)的量的Y的能量一定比X的能量高
D.升高溫度可提高X→Z的反應(yīng)速率

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】甲同學(xué)利用下圖所示裝置進行硝酸、氮氧化物的相關(guān)實驗：

實驗1：將銅片放入燒杯A后，立即用燒杯B蓋住

（1）燒杯A液體上方出現(xiàn)大量紅棕色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________

（2）一段時間后，紅棕色氣體消失，燒杯C中的液體變成藍色，甲同學(xué)分析出現(xiàn)藍色的原因，認為其中涉及到兩個反應(yīng)：

①紅棕色氣體消失，該化學(xué)方程式為_____________________________________________

②配平溶液出現(xiàn)藍色的離子方程式，并用單線橋法標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：

________I-+________+________H+=________I2+________NO↑+________H2O

（3）打開燒杯B，A液體上方又出現(xiàn)淡棕色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________

實驗Ⅱ：因為有其他同學(xué)對淀粉KI溶液變藍的原因提出異議，甲同學(xué)將銅片換成鐵片放入燒杯A后，立即用燒杯B蓋住。

（4）實驗前甲同學(xué)認為換為鐵片后不應(yīng)出現(xiàn)紅棕色氣體，淀粉KI溶液不會變?yōu)樗{色，其理由是____________________________________________________________________

（5）實驗開始后，發(fā)現(xiàn)確實無紅棕色氣體生成，但過一段時間后，淀粉KI溶液仍然變?yōu)樗{色，請你幫忙分析其中的原因_________________________________________________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于“焰色反應(yīng)”的理解正確的是

A. 只有金屬單質(zhì)才有焰色反應(yīng)

B. 只有金屬化合物才有焰色反應(yīng)

C. 只有某些金屬或其化合物才有焰色反應(yīng)

D. 只有金屬離子才有焰色反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】X，Y，Z三種短周期元素，原子半徑的大小關(guān)系為：r (Y)>r(X)>r(Z)，原子序數(shù)之和為16。X，Y，Z三種元素的常見單質(zhì)在適當條件下可發(fā)生右圖所示變化，其中B和C均為10電子分子。下列說法不正確的是（ ）

A.X元素位于ⅥA族
B.A不能溶于B中
C.A和C不可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)
D.B的沸點高于C的沸點

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【題目】化學(xué)與生產(chǎn)、生活、環(huán)境密切相關(guān)，下列說法不正確的是（ ）

A. 滌綸是一種合成纖維，合成它的單體是對苯二甲酸與乙二醇

B. Fe2O3俗稱鐵紅，常用作紅色油漆及涂料

C. “神舟十號”太陽能電池板的主要成分是二氧化硅

D. “光化學(xué)煙霧”的形成與氮氧化合物有關(guān)

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【題目】天然維生素P（結(jié)構(gòu)如圖）存在于槐樹花蕾中，它是一種營養(yǎng)增補劑．關(guān)于維生素P的敘述錯誤的是（ ）

A.可以和溴水反應(yīng)
B.可以用有機溶劑萃取
C.分子中有三個苯環(huán)
D.1 mol 維生素P可以和4 mol NaOH反應(yīng)

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【題目】有關(guān)藥品的保存和使用正確的是( )

A.白磷置于空氣中B.新制的氯水存放在棕色瓶中

C.盛放燒堿的試劑瓶應(yīng)用玻璃塞D.金屬鈉保存在乙醇中

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【題目】四苯基乙烯（TFE）及其衍生物具有誘導(dǎo)發(fā)光特性，在光電材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛。以下是TPE的兩條合成路線(部分試劑及反應(yīng)條件省略)：

（1）（1）A的名稱是 ；試劑Y為 。
（2）（2）B→C的反應(yīng)類型為 ；B中官能團的名稱是 ，D中官能團的名稱是 。
（3）（3）E→F的化學(xué)方程式是 。
（4）（4）W是D的同分異構(gòu)體，具有下列結(jié)構(gòu)特征：①屬于萘（）的一元取代物；②存在羥甲基（-CH2OH）。寫出W所有可能的結(jié)構(gòu)簡式： 、 。
（5）（5）下列敘述正確的是 。
a、B的酸性比苯酚強 b、D不能發(fā)生還原反應(yīng)
c、E含有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫 d、TPE既屬于芳香烴也屬于烯烴

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