Question

【題目】新型高效的甲烷燃料電池兩電極上分別通入CH4和O2 ，電解質為KOH溶液。某研究小組進行如下的實驗，根據裝置圖回答下列問題：

（1）通入CH4的電極的電極反應式是__________ ，A的電極反應式是______________ 。

（2）通電一段時間后，乙池中溶液的pH_________（填“升高”“降低”或“不變”），當乙池中某一電極質量增加 10.8g時，電路中有______ mol電子通過，理論上甲池中共消耗氣體 _________mL（標準狀況下）。

Answer 1

【答案】 CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O Ag++e－＝Ag 降低 0.1 840

【解析】（1）甲烷在反應中失去電子，則通入CH4的電極是負極，電解質是氫氧化鉀，則電極反應式是CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O，A電極與電源負極相連，則A電極是陰極，銀離子放電，電極反應式是Ag++e－＝Ag。（2）B電極是陽極，氫氧根放電，通電一段時間后，乙池產生硝酸，溶液的pH降低，當乙池中某一電極質量增加10.8g即析出銀的質量是10.8g，物質的量是0.1mol，所以電路中有0.1mol電子通過，根據電荷守恒可知消耗氧氣是0.1mo÷4＝0.025mol，消耗甲烷是0.1mol÷8＝0.0125mol，所以理論上甲池中共消耗氣體（0.025mol+0.0125mol）×22.4L/mol＝0.84L＝840mL（標準狀況下）。