Question

【題目】如圖是一個(gè)甲烷燃料電池工作時(shí)的示意圖．M、N兩電極的質(zhì)量相同，其中一個(gè)為銀電極一個(gè)為鐵電極．
（1）寫出通入甲烷的鉑電極上的電極反應(yīng)式為 ．
（2）若一段時(shí)間后M與N兩電極的總質(zhì)量不變，則N電極是 ． 此時(shí)兩電極質(zhì)量差為5.4g，甲池中理論上消耗氧氣mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
（3）若一段時(shí)間后M與N兩電極的總質(zhì)量增加4g，N電極質(zhì)量變化為克．

Answer 1

【答案】
（1）CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O
（2）Ag；140
（3）1.4
【解析】解：堿性甲烷燃料電池中通入甲烷的一極為原電池的負(fù)極，負(fù)極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O，通入氧氣的一極為原電池的正極，乙池為電解池，乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是Ag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，應(yīng)為電解池的陽(yáng)極，則應(yīng)為Ag，N為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式是Ag﹣e﹣=Ag+ ， M為陰極，電極材料是Fe，電極反應(yīng)式為Ag++e﹣=Ag，則乙池的總反應(yīng)式為4AgNO3+2H2O 4Ag↓+O2↑+4HNO3 ， （1）通入甲烷的鉑電極上的電極反應(yīng)式為CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O，所以答案是：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O；（2）一段時(shí)間后M與N兩電極的總質(zhì)量不變，Ag為陽(yáng)極，F(xiàn)e為陰極，此時(shí)兩電極質(zhì)量差為5.4g，n（Ag）= =0.05mol，陽(yáng)極Ag溶解，陰極Ag析出，根據(jù)Ag++e﹣=Ag可知轉(zhuǎn)移電子為0.025mol，甲池中通入氧氣的一極為正極，反應(yīng)式為2O2+8H++8e﹣=4H2O，則消耗n（O2）= ×0.025mol=0.00625mol， V（O2）=0.00625mol×22.4L/mol=0.14L=140mL，
所以答案是：Ag；140；（3）一段時(shí)間后M與N兩電極的總質(zhì)量增加4g，F(xiàn)e為陽(yáng)極，Ag為陰極，由Fe+2Ag+=Fe2++2Ag可知，
Fe+2Ag+=Fe2++2Ag△m
56 216 160
x 4g
x= =1.4g，
所以答案是：1.4．