Question

8．將CH₄設(shè)計成燃料電池，裝置如圖所示（A、B為多孔碳棒）

（1）B（填A(yù)或B）處電極入口通甲烷，其電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；
（2）當(dāng)消耗甲烷的體積為11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol，消耗KOH的質(zhì)量為56g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電子流向知，A為負(fù)極、B為正極，燃料電池中通入燃料的電極為負(fù)極、通入氧化劑的電極為正極，甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水；
（2）根據(jù)甲烷和轉(zhuǎn)移電子、氫氧化鉀之間的關(guān)系式計算．

解答 解：（1）根據(jù)電子流向知，B為負(fù)極、A為正極，燃料電池中通入燃料的電極為負(fù)極、通入氧化劑的電極為正極，所以B處通入甲烷，甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，故答案為：B；CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；
（2）甲烷的物質(zhì)的量為0.5mol，導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.5mol×8=4mol，根據(jù)CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O知，消耗KOH的物質(zhì)的量為甲烷物質(zhì)的量的10倍，所以消耗氫氧化鉀的物質(zhì)的量是1mol，質(zhì)量是56g，
故答案為：4 mol；56g．

點(diǎn)評 本題考查了原電池和電解池原理，根據(jù)元素化合價變化確定氧化性強(qiáng)弱，根據(jù)方程式中各個物理量之間的關(guān)系式進(jìn)行計算，題目難度不大．