Question

如圖是一個乙醇燃料電池工作時的示意圖，乙池中的兩個電極一個是石墨電極，一個是鐵電極，工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少，請回答下列問題：
（1）M極的電極材料為

 

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（1）加入乙醇的鉑電極的電極反應(yīng)式為

 

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（3）在此過程中乙池中某一電極析出金屬銀4.32g時，此時乙池溶液的體積為400mL，則乙池中溶液的pH為

 

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（4）若在常溫常壓下，1g C₂H₅OH燃燒生成CO₂和液態(tài)H₂O時放出29.71kJ熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

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Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：堿性乙醇電池為原電池，通入乙醇的電極是負極，通入氧氣的電極是正極，乙池有外接電源，屬于電解池，根據(jù)圖片知，N是陽極，M是陰極，工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少，則M電極是鐵，N電極是石墨，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的判斷進行計算．

解答： 解：堿性乙醇電池為原電池，通入乙醇的電極是負極，通入氧氣的電極是正極，乙池有外接電源，屬于電解池，根據(jù)圖片知，N是陽極，M是陰極，工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少，則M電極是鐵，N電極是石墨，
（1）通過以上分析知，M是陰極，電極材料為鐵，故答案為：鐵；
（2）N上電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，乙醇電極上乙醇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：C₂H₅OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O，
故答案為：C₂H₅OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O；
（3）n（Ag）=

4.32g

108g/mol

=0.04mol，根據(jù)Ag⁺+e^-=Ag可知轉(zhuǎn)移電子為0.04mol，
乙池中某一電極析出金屬銀4.32g時，同時產(chǎn)生氫離子的物質(zhì)的量是0.04mol，則其濃度是0.1mol/L，所以溶液的pH=1，故答案為：1；
（4）1g C₂H₅OH燃燒生成CO₂和液態(tài)H₂O時放出29.71kJ熱量，則1mol乙醇燃燒放出的熱量=

29.7KJ

1g 46g/mol

=1366.66kJ，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.66kJ/mol，
故答案為：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.66kJ/mol．

點評：本題考查了電極原理的計算應(yīng)用，注意電子守恒的計算應(yīng)用和正確書寫電極反應(yīng)，題目難度中等．